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405Navegação costeira, estimada e em águas restritas

NAVEGAÇÃO RADAR14

14.1 EQUIPAMENTO RADAR

14.1.1 DESENVOLVIMENTO E CLASSIFICAÇÃOO RADAR, abreviatura derivada da expressão, em inglês, “RADIO DETECTION

AND RANGING”, tem origem antiga. A formulação matemática básica é encontrada nasEquações de Maxwell, apresentadas em 1871, que permitiram um estudo amplo e profundodos fenômenos de propagação das ondas eletromagnéticas. Os trabalhos de Maxwell foramconfirmados por Hertz, em 1888. Em 1904, o alemão Hulsmeyer patenteava uma invençãodenominada “Método para informar ao observador a presença de objetos metálicos comondas eletromagnéticas”. Em 1922, Guglielmo Marconi apresentou um trabalho em quedescrevia as possibilidades da rádio–detecção usando a reflexão das ondas eletromagnéticas.

Na década de 1930, com as ameaças de guerra, houve um acentuado impulso naspesquisas em torno do RADAR. A Inglaterra tomou a dianteira, ultrapassando os EstadosUnidos e, em 1936, produzia um RADAR com alcance de 35 milhas náuticas. Em 1938, foiinstalada na costa leste da Inglaterra uma cadeia de estações–radar, destinadas a detectaraviões inimigos e orientar as aeronaves de defesa aérea. Esse recurso possibilitou a vitóriana “Batalha da Inglaterra”. Em 1940, foi desenvolvida pela Universidade de Birminghamuma válvula capaz de produzir pulsos de elevada potência, trabalhando com comprimentode onda de 9 cm. Estava criada a Magnetron, que tornou possível a construção de equipa-mentos RADAR de pequeno tamanho, para instalação a bordo de navios e aeronaves.

Após a 2ª Guerra Mundial, o RADAR, até então de uso exclusivamente militar, passoua ser empregado em outras atividades e a ser fabricado comercialmente.

Os navios de guerra, dependendo de seu tipo e porte, muitas vezes possuem diversosequipamentos RADAR, com diferentes finalidades. Os principais tipos são:

RADAR DE BUSCA DE SUPERFÍCIE, destinado a detectar alvos de superfície e de-terminar com precisão suas distâncias e marcações. As ondas eletromagnéticas são emiti-das na direção da superfície do mar e, por isso, o Radar de Busca de Superfície é capaz de

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detectar não só embarcações, mas também aeronaves voando em baixa altitude. Ademais,o Radar de Busca de Superfície pode, também, prover informações para navegação.

RADAR DE BUSCA AÉREA, cujas funções principais são detectar alvos aéreos e deter-minar suas distâncias e marcações, a longa distância, pela manutenção de uma busca de360° em torno do navio, até altitudes elevadas. Suas ondas eletromagnéticas são emitidasde modo a detectar alvos aéreos voando em altitudes médias e elevadas. Os Radares deBusca Aérea são de alta potência, maior do que a dos Radares de Busca de Superfície, parapermitir a detecção de alvos pequenos a grandes distâncias, a fim de possibilitar alarmeantecipado e garantir ao navio um tempo de reação adequado.

RADAR DE BUSCA COMBINADA, que pode comportar-se ora como sendo de busca desuperfície e ora como sendo de busca aérea.

RADAR DETERMINADOR DE ALTITUDE (“THREE–COORDINATE RADAR” ou“HEIGHT–FINDING RADAR”), cuja função principal é determinar com precisão a distân-cia, a marcação e a altitude de alvos aéreos detectados pelo Radar de Busca Aérea. Porisso, os Radares Determinadores de Altitude também são conhecidos como RADARES 3–D.Estes radares também podem ser usados pelos controladores aéreos do navio para vetoraraeronaves da defesa aérea durante interceptação de alvos aéreos inimigos.

RADAR DE DIREÇÃO DE TIRO, cujas principais funções são a aquisição de alvos origi-nalmente detectados e designados pelos radares de busca, e a determinação de marcaçõese distâncias dos referidos alvos, com elevado grau de precisão. Alguns Radares de Direçãode Tiro são usados para dirigir canhões, enquanto outros são empregados para dirigir mísseis.Uma vez adquirido pelo Radar de Direção de Tiro, os movimentos do alvo passam a serautomaticamente acompanhados, sendo este acompanhamento automático transmitido aosistema de armas do navio, para sua orientação.

RADAR DE APROXIMAÇÃO DE AERONAVES, instalado em navios-aeródromos paraorientar o pouso de aeronaves, especialmente em condições de má visibilidade. Os Radaresde Aproximação têm curto alcance e buscam apenas em um setor (geralmente voltado paraa popa do navio-aeródromo).

RADAR DE NAVEGAÇÃO, cujas principais finalidades são a obtenção de linhas de posição(LDP) para determinação da posição do navio, na execução da navegação e a detecção e me-dição de distâncias e marcações para outras embarcações, a fim de evitar colisões no mar.

Além destes, os navios e aeronaves militares, orgânicas ou não, podem dotar outrostipos de RADAR, tal como o Radar de Alarme Aéreo Antecipado, conduzido pelas aeronavesAEW (“Airborne Early Warning”). As aeronaves AEW mais novas utilizam um único RA-DAR 3–D para executar tanto a busca, como a determinação de altitude de alvos. Os inter-ceptadores normalmente utilizam um único equipamento RADAR, combinando busca edireção de tiro. As funções desse RADAR são detectar aeronaves inimigas e possibilitar suainterceptação e destruição.

Os navios mercantes e demais embarcações normalmente dispõem apenas de equi-pamentos RADAR destinados à navegação e ao acompanhamento de outros navios, de modoa evitar riscos de colisão. Nos navios de guerra menores, especialmente do porte de Contra-torpedeiro para baixo, muitas vezes um único RADAR DE BUSCA DE SUPERFÍCIE de-sempenha também as funções de RADAR DE NAVEGAÇÃO.

Este capítulo apresentará um breve exame das características mais importantes deum sistema de RADAR DE NAVEGAÇÃO e das técnicas fundamentais para sua operação,com as quais o navegante deve estar familiarizado, a fim de usar o RADAR com eficácia,tanto na navegação, como para evitar colisão no mar.

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14.1.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ECOMPONENTES BÁSICOS

a. Princípio de funcionamento

Embora os equipamentos RADAR possam ser classificados, quanto ao tipo de mo-dulação, em RADAR DE PULSOS, RADAR DE ONDA CONTÍNUA e RADAR DOPLLER,vamos estudar apenas o princípio de funcionamento do RADAR DE PULSOS, pois este é,normalmente, o tipo de RADAR empregado na navegação marítima.

O princípio básico do RADAR DE NAVEGAÇÃO é a determinação de distância paraum objeto, ou “alvo”, pela medida do tempo requerido para um pulso de energia de radiofre-qüencia (RF), transmitido sob a forma de onda, deslocar-se da fonte de referência até o alvoe retornar como um eco refletido. O RADAR DE NAVEGAÇÃO, como vimos, é um radar depulsos, que emite ondas de freqüência muito elevada, em pulsos de duração extremamentecurta e mede o intervalo de tempo entre a transmissão do pulso e a recepção do eco, refletidono alvo. A metade do intervalo de tempo, multiplicada pela velocidade de propagação dasondas eletromagnéticas, determina a distância do alvo. Os pulsos transmitidos pela antenaformam um feixe que, no Radar de Navegação, é bastante estreito no plano horizontal, masque pode ser bem mais largo no plano vertical. A antena é normalmente de forma parabólicae gira no sentido dos ponteiros do relógio, de forma a varrer 360° em torno de sua posição.A marcação do alvo é determinada pela orientação da antena no instante de recepção do ecopor ele refletido.

Sendo a distância ao alvo determinada pela medição do tempo requerido para umpulso de energia deslocar-se até o alvo e retornar como um eco refletido, é necessário queeste ciclo seja completado antes que seja transmitido o pulso seguinte. Essa é a razão porqueos pulsos transmitidos (de duração extremamente curta, muitas vezes de cerca de 1 micros-segundo, ou menos) devem ser separados por um intervalo de tempo relativamente longo,durante o qual não há transmissão. De outra forma, se o eco refletido fosse recebidodurante a transmissão do pulso seguinte, usando a mesma antena para transmissão/recep-ção, este eco, relativamente fraco, seria bloqueado pelo forte pulso transmitido.

Os equipamentos RADAR utilizam as três últimas faixas do espectro de RF: fre-qüências ultra altas (UHF), super altas (SHF) e extremamente altas (EHF).

Quanto às freqüências de operação, são classificados por letras, conforme mostradono quadro a seguir:

FAIXA FREQÜÊNCIA (MHz) COMPRIMENTO DE ONDA (cm)

P (100 cm) 225 a 390 133 a 77

L ( 25 cm) 390 a 1650 77 a 18,2

S (10 cm) 1650 a 5200 18,2 a 5,8

C ( 6 cm) 3900 a 6200 7,7 a 4,8

X ( 3 cm) 5200 a 11900 5,8 a 2,5

J (2,25 cm) 11900 a 14250 2,5 a 2,1

K (1,25 cm) 20500 a 26500 1,5 a 1,1

Q (0,75 cm) 33300 a 37500 0,9 a 0,8

V (0,50 cm) 50000 a 75000 0,6 a 0,4

O (0,30 cm) 99900 a 112500 0,33 a 0,26

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Cada faixa de freqüências é destinada a uma aplicação específica. Os RADARESDE NAVEGAÇÃO usam as bandas S (10 centímetros), para navegação costeira e de alto-mar e X (3 centímetros), para aterragem/aproximação e navegação em águas restritas(canais, portos, baías e enseadas).

b. Componentes de um Sistema Radar Básico

Figura 14.1 - Diagrama em Bloco de um Sistema Radar Básico

Um sistema RADAR básico (Figura14.1) é constituído por 6 componentesprincipais, cujas funções podem ser resu-midamente definidas como se segue:

FONTE (unidade de força): fornece todasas voltagens AC e DC necessárias para aoperação dos componentes do sistema.

MODULADOR: dispara o TRASMISSORe, simultaneamente, envia pulsos de sin-cronização para o INDICADOR e outroscomponentes. Circuitos de tempo (que po-dem estar, ou não, localizados no MODU-LADOR) estabelecem a freqüência de re-petição de impulsos (FRI) na qual o MO-DULADOR gera seus pulsos de disparo ede sincronização, ou seja, o número de pul-sos transmitidos por segundo.

TRANSMISSOR: gera energia em radio-freqüência (RF), sob a forma de pulsos cur-tos de alta potência. A chave T/R (DUPLE-XER) controla os ciclos de transmissão depulsos e de recepção de ecos (quando atransmissão é bloqueada).

SISTEMA DE ANTENA: recebe os pul-sos de energia RF do TRANSMISSOR eos irradia em um feixe altamente direcio-

nal. Ademais, recebe os ecos refletidos, transmitindo-os para o RECEPTOR.

RECEPTOR: amplifica os ecos refletidos pelos alvos, reproduzindo-os como pulsos de vídeo,e os transmite para o INDICADOR.

INDICADOR: produz uma indicação visual dos pulsos dos ecos, em uma maneira que forneçaas informações desejadas dos alvos detectados.

c. Características de um sistema RADAR

Existem certas características (ou constantes) associadas a qualquer sistema RA-DAR, que são comumente utilizadas para sua descrição. São elas:

FREQÜÊNCIA (FREQÜÊNCIA DA PORTADORA)

FREQÜÊNCIA DE REPETIÇÃO DE IMPULSOS (FRI)

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LARGURA DO PULSO

VELOCIDADE DE ROTAÇÃO DA ANTENA

LARGURA DO FEIXE

FREQÜÊNCIA DA EMISSÃO RADAR (FREQÜÊNCIA DA PORTADORA)

A freqüência da portadora é a freqüência na qual a energia de RF é gerada. Os prin-cipais fatores que influenciam a seleção da freqüência da portadora são a direcionalidadedesejada para o feixe radar, o alcance a ser obtido e os aspectos envolvidos na geração erecepção de energia de RF em microondas. Por outro lado, a freqüência da portadora deter-mina as dimensões físicas da antena do radar.

Para determinação da marcação e para concentração da energia transmitida de modoque sua maior parte seja útil, a antena deve ser altamente direcional. Quanto mais alta afreqüência da portadora, menor o comprimento de onda (pois λ = c/f, sendo λ o comprimentode onda, c a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas e f a sua freqüência deemissão) e, assim, menor a antena requerida para um determinado padrão de energia irra-diada. Para uma mesma potência, um radar operando em uma freqüência mais baixa alcançadistâncias maiores que um equipamento que utiliza freqüência mais alta. Assim, quantomaior o alcance desejado, menor a freqüência e, conseqüentemente, maior o comprimentode onda e maior a antena requerida.

Além disso, o problema de gerar e amplificar energia de RF em freqüências extrema-mente altas é complexo, exigindo componentes especiais, entre os quais a “Klystron” e a“magnetron”. É muito difícil amplificar os ecos de RF da portadora, em virtude das altasfreqüências empregadas. Assim, não são usados amplificadores de rádio-freqüência nosequipamentos RADAR. Em vez disso, a freqüência do eco recebido é batida (“heterodinada”)com a de um oscilador local, em um misturador de cristal, para produzir uma freqüênciadiferente, denominada freqüência intermediária, que é suficientemente baixa para ser am-plificada em vários estágios de amplificação, no receptor.

Conforme vimos, os radares de navegação operam nas faixas de freqüência S (com-primento de onda de 10 cm), para navegação oceânica e navegação costeira, e X (comprimentode onda de 3 cm), para navegação em águas restritas (aproximação/aterragens e navegaçãoem portos e canais). Para instalações em que se exige uma imagem extremamente detalhada,como no radar para navegação fluvial, ou nas instalações em que as dimensões da antenadevam ser reduzidas ao mínimo (como nos radares de aviação), utilizam–se comprimentosde onda ainda menores (1,25 cm e 0,9 cm).

Nos radares da banda X (3 cm), a imagem é mais detalhada e os contornos são maisbem delineados que nos radares da banda S (10 cm). Em contrapartida, o alcance é menor(para a mesma potência) e, além disso, os radares da banda X são mais afetados por fenô-menos atmosféricos e meteorológicos (chuva, granizo, neve, etc.), que degradam a qualidadeda apresentação, podendo até mascarar completamente a imagem.

Em virtude das particularidades de cada faixa de freqüências, os navios atuais ge-ralmente possuem 2 radares de navegação, sendo um na banda S e um na banda X.

FREQÜÊNCIA DE REPETIÇÃO DE IMPULSOS (FRI)

A FRI (em inglês: “pulse repetition rate” – PRR) é o número de pulsos transmitidospor segundo.

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Conforme vimos, deve ser deixado um intervalo de tempo suficiente entre dois pulsossucessivos transmitidos, de modo que o eco de qualquer alvo localizado dentro do alcancemáximo do sistema possa retornar e ser recebido, pois, do contrário, a recepção dos ecos dosalvos mais distantes seria bloqueada pelo pulso transmitido seguinte. Assim sendo, o al-cance máximo de um radar depende da sua FRI.

Suponhamos que a FRI de um radar é de 1.000 PPS (pulsos por segundo) e que a sualargura de pulso, ou comprimento de pulso (“pulse length”), é de 1 microssegundo.Então, o radar transmite 1.000 pulsos de 1 microssegundo de duração em cada segundo(1.000.000 de microssegundos). Desta forma, em cada 1.000 microssegundos, o radar trans-mite durante 1 microssegundo (largura do pulso) e permanece em silêncio durante 999microssegundos. É neste intervalo de tempo entre dois pulsos sucesivos, em que o radarnão transmite, que os ecos dos alvos podem ser recebidos. Tal intervalo (no caso igual a 999microssegundos) irá, teoricamente, definir o alcance máximo do radar, conforme abaixoexplicado.

A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas na atmosfera é de299.708.000 m/s ou 161.829 milhas náuticas por segundo, ou, ainda, 0,161829 milhas náu-ticas por microssegundo. Portanto, no nosso exemplo, o alcance máximo teórico do radarcujo intervalo de tempo entre os pulsos transmitidos é de 999 microssegundos seria:

A = = 80,83 milhas náuticas

Na realidade, entretanto, o alcance máximo de um radar depende da sua potência,em relação com a sua FRI. Assumindo que uma potência suficiente é irradiada, é possivelaumentar a distância máxima na qual os ecos podem ser recebidos, através da redução dafreqüência de repetição de impulsos, para prover maior intervalo de tempo entre ospulsos transmitidos. Contudo, a FRI deve ser alta bastante para permitir que um númerosuficiente de pulsos atinjam o alvo e retornem ao radar, possibiliatndo sua detecção.

Com a antena girando, o feixe de energia atinge o alvo por um período relativamentecurto. Durante este tempo, um número suficiente de pulsos deve ser transmitido, de modoque retornem ao radar os ecos necessários à produção de uma boa imagem no indicador.Com a antena girando a 15 RPM, um radar com FRI de 1.000 PPS emitirá cerca de 11pulsos por cada grau de rotação da antena. Portanto, a persistência requerida para aimagem radar, ou seja, a medida do tempo em que a tela retém a imagem dos ecos, e avelocidade de rotação da antena é que determinam a mais baixa FRI que pode serusada.

LARGURA DE PULSO

A largura de pulso é a duração de cada pulso de energia de RF transmitido, medidaem microssegundos. Esta característica também pode ser expressa em termos de distância(igual à velocidade da luz vezes a duração do pulso), sendo, então, denominada comprimentode pulso (“pulse length”).

A distância mínima na qual um alvo pode ser detectado por um determinado ra-dar é determinada basicamente pela sua largura de pulso. Se um alvo está tão próximodo transmissor que o seu eco retorna para o receptor antes que a transmissão do pulsotermine, a recepção do eco, obviamente, será mascarada pelo pulso transmitido. Por exemplo,um radar com uma largura de pulso de 1 microssegundo terá um alcance mínimo de 162jardas, pois, como a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas é de 0.161829

999 x 0,1618292

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milhas por microssegundo, ou 324 jardas por microssegundo, o eco de um alvo situado amenos da metade deste valor (162 jardas) retornará para o radar ainda durante o tempode transmissão do pulso de RF. Isto significa que o eco de um alvo dentro desta distânciamínima (metade do comprimento de pulso) não será visto na tela do radar, em virtudede ser mascarado pelo pulso transmitido. Conseqüentemente, se necessitarmos de alcancesmínimos de valores muito reduzidos, deveremos utilizar uma largura de pulso reduzida(cerca de 0.1 microssegundo).

A largura de pulso, entretanto, não pode ser muito reduzida. Os radares que operamcom larguras de pulso maiores têm maior alcance, pois uma quantidade maior de energia étransmitida em cada pulso. Muitos radares são projetados para operação com pulsos curtose pulsos longos. Vários deles mudam automaticamente para pulso curto quando se sele-cionam escalas de distâncias curtas. Em outros radares, entretanto, cabe ao operadorselecionar a largura de pulso adequada à escala de distâncias utilizada.

Enquanto o alcance máximo de detecção é sacrificado, quando se usa largura depulso curta são obtidos maior precisão em distância e melhor poder de discriminaçãoem distância.

Com pulso curto, é obtida uma melhor definição da imagem do alvo na tela doradar e, assim, a precisão da distância medida é maior.

O poder de discriminação em distância de um radar é definido como a menordistância entre dois alvos situados na mesma marcação, para que apareçam como imagensdistintas na tela do radar. Tal como no caso do alcance mínimo, o poder de discriminaçãoem distância de um radar é igual à metade do comprimento de pulso (largura depulso expressa em termos de distância). Caso dois alvos na mesma marcação estejam si-tuados a uma distância menor que o seu poder de discriminação em distância, seusecos aparecerão no indicador como uma única imagem alongada.

VELOCIDADE DE ROTAÇÃO DA ANTENA

Conforme vimos, é necessário que o alvo seja atingido por um número suficiente depulsos transmitidos para possibilitar sua detecção e a formação de uma imagem nítidana tela do indicador. Desta forma, a detecção aumenta com a redução da velocidade derotação da antena, pois, assim, um número maior de pulsos de RF irá bater o alvo, talcomo mostrado no exemplo abaixo:

Em uma instalação radar cuja FRI é de 1.000 PPS e a abertura do feixe transmi-tido, no plano horizontal, é de 2°, a velocidade de rotação da antena é de 6 RPM.Neste caso, a antena varrerá:

em 1 minuto 6 x 360° = 2.160°

em 1 segundo 2.160° / 60 = 36°

Para cobrir a abertura do feixe no plano horizontal (2°) a antena gastará: 2/36 =0.05555 segundos.

Como a FRI é de 1.000 PPS, neste período serão emitidos cerca de 55 pulsos.

Se a velocidade de rotação da antena for aumentada para 12 RPM, o número depulsos emitidos quando a antena gira a abertura do seu feixe no plano horizontal (2°) cairápara a metade. Assim, um determinado alvo será batido por um menor número de pulsosem cada varredura.

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Com uma FRI alta, a antena pode girar rapidamente, sem que isso diminua o númerode pulsos de RF que atingem o alvo. Além disso, o eco produzido na tela do radar se renovarapidamente (para 20 RPM, uma vez em cada 3 segundos), de modo que não será necessárioque a tela seja de alta persistência. Nos radares de navegação, a velocidade de rotação daantena é, normalmente, inferior a 60 RPM.

As antenas convencionais de radar giram mecanicamente. Recentemente, outro tipomais moderno passou a ser empregado nos sistemas navais: as antenas estacionárias(“phased arrays”), nas quais o feixe gira eletronicamente.

LARGURA DO FEIXE

Conforme mencionado, o feixe de ondas eletromagnéticas emitido por um radar denavegação tem uma largura (ou abertura) bastante estreita no plano horizontal, maspode ser bem largo no plano vertical.

Como o feixe é tridimensional, costuma-se definí-lo por suas larguras no plano horizon-tal e no plano vertical.

O diagrama polar horizontal de irradiação de um feixe radar tem o aspecto mos-trado na Figura 14.2, com o lóbulo principal e lóbulos secundários, que são feixes adi-cionais de baixa intensidade de energia, inevitavelmente irradiados na maioria dos radares,devido, principalmente, às limitações no tamanho e forma da antena.

Figura 14.2 - Diagrama Polar Horizontal de Irradiação

A largura do feixe no plano hori-zontal é geralmente pequena, da ordemde 1° a 2° nos radares marítimos. Estaabertura é que vai definir o poder de dis-criminação em marcação do radar, de-finido como a diferença mínima em mar-

cação para que dois alvos situados à mesma distância do radar apareçam como imagensdistintas na tela do indicador. O valor angular do poder de discriminação em mar-cação é igual à largura do feixe no plano horizontal.

Se desejarmos expressar o poder de discriminação em marcação em medidaslineares, é necessário considerar a distância dos alvos à instalação radar e usar a fórmula:

dt = 35,3427 a L , sendo:

dt = poder de discriminação em marcação (discriminação tangencial), em jardas;

a = largura horizontal do feixe, em graus;

L = distância do radar aos alvos, em milhas náuticas.

Assim, para um radar cuja abertura do feixe no plano horizontal é 1,5°, a menorseparação entre dois alvos situados à mesma distância de 10 milhas do radar, para queapareçam como ecos distintos na tela do indicador, será dada por:

dt = 35,3427 x 1,5 x 10 = 530 jds

Este, portanto, é o valor do poder de discriminação em marcação do radar paraa distância de 10 milhas. Para alvos situados a 5 milhas, o mesmo radar teria um poder dediscriminação em marcação (ou discriminação tangencial) de 265 jardas.

LÓBULOSSECUNDÁRIOS

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A intensidade de campo em um feixe radar não é a mesma em toda a superfície dolóbulo. Ela é mais forte no eixo, diminuindo para os bordos e, ao mesmo tempo, reduzindo-se com o aumento da distância à antena. Normalmente, por convenção, a largura do feixeé medida entre pontos nos quais a intensidade de campo é 71% do seu valor máximo. Expressaem termos de razão de potência, define-se largura do feixe como a abertura angular entrepontos de meia potência (Figura 14.3).

Figura 14.3 - Largura do feixe

A largura do feixe no plano verticalé relativamente grande, sendo valores típicosentre 15° e 30°.

A largura do feixe depende da fre-qüência (ou comprimento de onda) da ener-gia transmitida, da forma e dimensões daantena.

Para uma antena de determinado tamanho (abertura), larguras de feixes menoressão obtidas com o uso de comprimentos de ondas mais curtos (freqüências mais altas). Paraum dado comprimento de onda, larguras de feixes mais estreitas são obtidas com o uso deantenas maiores.

14.1.3 CARACTERÍSTICAS DA PROPAGAÇÃO RADAR

a. Refração: o Horizonte-Radar

Se as ondas-radar se propagassem em linha reta, a distância ao horizonte dependeriaapenas da altura da antena (assumindo a existência de potência suficiente para que ospulsos transmitidos alcancem o horizonte). Assim, sem os efeitos da refração, a distânciaao HORIZONTE-RADAR seria igual à do horizonte geográfico, para uma mesma elevaçãoda antena, ou seja, aproximadamente:

D = 2 √H

(sendo D a distância, em milhas e H a altitude da antena, em metros).

Tal como os raios luminosos, as ondas-radar são sujeitas à refração na atmosfera,como resultado da propagação através de regiões de densidades diferentes. As ondas-ra-dar, entretanto, são mais afetadas que os raios luminosos, em virtude das freqüências em-pregadas nos radares.

Figura 14.4 - Horizonte-Radar

O efeito da refração normal, assu-mindo condições atmosféricas padrões, é en-curvar para baixo a trajetória das ondas-ra-dar, acompanhando a curvatura da Terra eaumentando o HORIZONTE-RADAR, emrelação ao horizonte geográfico (Figura 14.4).Assim, a distância ao HORIZONTE-RADARpode ser encontrada pela fórmula:

D

H

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Dr = 2.21 √H

sendo:

Dr = distância ao horizonte-radar, em milhas náuticas; e

H = altitude da antena do radar, em metros.

Caso a elevação da antena seja dada em pés, a distância ao horizonte-radar, emmilhas náuticas, será dada por:

Dr = 1.22 √H

Desta forma, o horizonte-radar excede o horizonte geográfico em cerca de 10%.

O horizonte-radar não limita, por si mesmo, a distância de detecção de alvos. As-sumindo que haja uma potência adequada, podem ser detectados alvos além do horizonte-radar, desde que suas superfícies de reflexão se elevem acima do referido horizonte, deforma análoga à detecção visual de objetos situados além do horizonte geográfico.

Assim, se quizermos estimar a distância de detecção radar de um objeto de altitu-de conhecida, basta computar o alcance geográfico para o referido objeto, considerando aelevação da antena do nosso radar, e acrescentar 10% ao valor obtido, tal como no exemploabaixo:

altitude da antena do radar 50 metros;

altitude do alvo 100 metros;

alcance geográfico D = 2 (√H + √h) = 34,14 MN;

distância de detecção radar Dr = D + 10% D = 37,6 MN;

Embora a fórmula para obtenção da distância em milhas náuticas ao horizonte-radar (Dr = 2.21 √H , ou Dr = 1.22 √H respectivamente, para elevação da antena emmetros, ou em pés) tenha sido calculada para um comprimento de onda de 3 centímetros,ela pode ser empregada para outros comprimentos de ondas utilizados em radares denavegação.

Condições atmosféricas muito diferentes das condições padrões produzem refraçõesanormais, tais como:

SUPER-REFRAÇÃO

Figura 14.5 - Super-Refração

jo efeito é aumentar a curvatura para baixo da trajetória da onda radar, aumentando,assim, o alcance de detecção (Figura 14.5). Super-refração ocorre muitas vezes nos tró-picos, quando uma brisa terrestre (terral) quente e seca sopra sobre correntes oceânicasmais frias.

Em tempo calmo, sem turbulência,quando ocorre uma camada superior de arquente e seco, sobre uma camada de su-perfície de ar frio e úmido, pode surgir umacondição denominada super-refração, cu-

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SUB-REFRAÇÃO

Figura 14.6 - Sub-Refração

Se uma camada de ar frio e úmido sesuperpõe a uma camada estreita de ar maisquente e seco, pode ocorrer uma condição de-nominada sub-refração (Figura 14.6), cujoefeito é encurvar para cima a trajetória dasondas-radar e, assim, diminuir o alcance má-

ximo de detecção. A sub-refração também afeta o alcance mínimo do radar e pode resultarna impossibilidade de detectar alvos baixos à curta distância. A sub-refração pode ocorrerem regiões polares, quando massas de ar frio movem-se sobre correntes oceânicas maisquentes.

PROPAGAÇÃO EM DUTOS

Muitos operadores de radar sabem que, em certas situações, seus equipamentos sãocapazes de detectar alvos em distâncias extremamente longas, enquanto que em outrasnão detectam alvos situados dentro do alcance visual, mesmo com o radar nas melhorescondições de operação.

Figura 14.7 - Duto de superfície

Esses fenômenos ocorrem durante casos extremos de super-refração. A energiairradiada em ângulo próximo da horizontal (1° ou menos) propaga-se em uma camada daatmosfera denominada duto de superfície (Figura 14.7).

Embora existam dutos elevados (dutos de altitude), para navegação radar interessamespecialmente os dutos de superfície, formados entre a superfície do mar e uma camadarelativamente baixa, no qual as ondas-radar são refratadas para baixo, na direção da su-perfície do mar, onde se refletem para cima, refratam-se para baixo de novo, dentro do dutoe assim por diante, como se a propagação ocorresse no interior de um conduto, tal como, porexemplo, um guia de ondas (Figura 14.8).

Figura 14.8 - Propagação em duto de superfície

m

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A energia que se propaga no duto sofre perdas muito pequenas. Assim, podem serdetectados alvos em distâncias extremamente grandes, muito além do horizonte-radar.Através da propagação em dutos, alvos de superfície foram detectados a distâncias da ordemde 1.400 milhas, com radares de potência relativamente baixa.

Há uma grande perda de energia nas ondas que escapam do duto, reduzindo-se, destaforma, as chances de detecção de alvos situados acima do duto. Além disso, o efeito de duto àsvezes reduz o alcance efetivo do radar. Se a antena está abaixo de um duto, é provável quealvos acima do duto não sejam detectados (Figura 14.9). Em situações de dutos extremamentebaixos, quando a antena está acima do duto, pequenos alvos de superfície abaixo do dutopodem não ser detectados (esta situação não ocorre com muita freqüência).

Figur 14.9 -

Embora a formação de dutos possa acontecer em qualquer lugar, o clima e as condiçõesde tempo em algumas áreas tornam sua ocorrência mais provável. O efeito de duto ocorrecom maior freqüência nos seguintes locais:

COSTA ATLÂNTICA DOS ESTADOS UNIDOS - o efeito de duto é comum no verão aolongo da parte nordeste da costa, mas na região da Flórida a tendência sazonal é inversa,com um máximo na estação fria (inverno).

EUROPA OCIDENTAL - existe um máximo pronunciado nas condições de dutos nos mesesde verão, na parte leste do Atlântico em torno das Ilhas Britânicas e no Mar do Norte.

REGIÃO DO MEDITERRÂNEO – informações disponíveis indicam que a variação sazonalna região é muito marcante, com efeitos de dutos mais ou menos como regra no verão. Ascondições são aproximadamente as padrões durante o inverno. Na área central do mediter-râneo, o efeito de duto é provocado pelo fluxo de ar quente e seco do sul, que se move sobreo mar e, assim, causa uma oportunidade excelente para formação de dutos. No inverno,entretanto, o clima no Mediterrâneo é mais ou menos igual ao do Atlântico e, deste modo,não é favorável à criação de dutos.

MAR ARÁBICO – o fator meteorológico dominante na região do Mar Arábico é a monçãode sudoeste, que sopra do início de junho a meados de setembro e cobre toda a área com arequatorial úmido, até alturas consideráveis. Quando esta situação meteorológica está to-talmente desenvolvida, nenhuma ocorrência de dutos deve ser esperada. Durante a estaçãoseca, por outro lado, as condições são diferentes. Os dutos, então, são a regra, não umaexceção, e, em algumas ocasiões, alcances extremamente longos (até 1500 milhas) foramobservados em alvos fixos. Quando a monção de sudoeste começa, em princípios de junho,os dutos desaparecem na costa indiana do Mar Arábico. Ao longo das costas ocidentais,entretanto, podem ainda permanecer condições que favoreçam a formação de dutos. O Es-treito de Ormuz (Golfo Pérsico) é particularmente interessante no que diz respeito ao embateda monção com o “shamal” (um vento de noroeste) que vem do norte sobre o Iraque e o Golfo

m

m

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Pérsico. O estreito está no limite entre os dois sistemas de ventos e, assim, uma frente éformada, com o shamal quente e seco por cima e a monção úmida e fria por baixo. Conse-qüentemente, as condições são favoráveis para formação de um duto extenso, que é degrande importância para a operação do radar no Estreito de Ormuz.

BAÍA DE BENGALA – as tendências sazonais das condições para formação de dutos naBaía de Bengala são as mesmas do Mar Arábico, com condições padrões durante a monçãosudoeste de verão. Dutos são encontrados durante a estação seca.

OCEANO PACÍFICO – Foram observadas ocorrências freqüentes de formação de dutosem torno de Guadalcanal, na costa leste da Austrália e nas proximidades da Nova Guiné eCoréia. Ao longo da costa oeste dos Estados Unidos as observações indicam freqüentesefeitos de duto, mas não são disponíveis indicações claras quanto às suas tendências sazonais.As condições meteorológicas no Mar Amarelo e no Mar do Japão são aproximadamenteiguais àquelas da costa nordeste dos Estados Unidos. Assim sendo, a formação de dutosnessa área deve ser comum no verão. As condições ao sul do Mar da China aproximam-seda costa sudeste dos Estados Unidos, mas somente durante os meses do inverno, quandoefeitos de dutos podem ser esperados. Durante o restante do ano, a Monção Asiática modificao clima nessa área, mas nenhuma informação é disponível sobre a prevalência de formaçãode dutos durante essa época. Os ventos alísios no Pacífico geralmente conduzem à formaçãode dutos muito baixos sobre o mar aberto.

O aumento do alcance radar devido ao efeito do duto nem sempre é desejável. Ooperador deverá ter muito cuidado na identificação de ecos, pois pode haver ambigüidade econfusão entre os ecos normais e os ecos de pulsos que se propagaram pelo duto. Ademais,o operador não devidamente instruído pode julgar que a não detecção de alvos a grandesdistâncias se deve a condições insatisfatórias de seu aparelho radar e não à ausência decondições anômalas de propagação.

b. Efeito da superfície do mar na propagação radar

Na propagação das ondas-radar, ocorrem reflexões múltiplas na superfície do mar(ou qualquer outra superficie extensa). Assim, as frentes de ondas que atingem um ponto X(Figura 14.10) são, na verdade, compostas de ondas diretas e ondas refletidas nasuperfície do mar.

Figura 14.10 - Reflexão na superfície do mar

Se essas ondas alcançam um determinado alvo em fase, o efeito resultante é o dereforço do sinal no alvo e, conseqüentemente, do eco-radar. Quando defasadas, há umaredução de energia no alvo e, assim, um enfraquecimento ou, até mesmo, um desvanecimentodo eco.

Desta forma, no diagrama de irradiação vertical haverá alternância entre valoresmáximos e valores de mínima irradiação (Figura 14.11). As linhas que limitam os lóbulos

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são, de fato, linhas que unem os pontos de igual intensidade de irradiação. As áreas em queos campos se anulam, situadas entre os diversos lóbulos, são chamadas zonas de desva-necimento.

Entre os fatores que contribuem para o aparecimento de zonas de desvanecimentoacentuadas estão a altura da antena e a freqüência utilizada. No primeiro caso, quantomais baixa estiver a antena, mais largas serão as zonas de desvanecimento. Para umadeterminada altura de antena, quanto mais alta a freqüência, mais tangente à superfíciedo mar ficará o lóbulo inferior.

As zonas de desvanecimento mais pronunciadas nos radares de baixa freqüênciase devem ao fato de que são menos diretivos, fazendo com que a parte inferior de seus feixesincida mais fortemente sobre a superfície do mar.

Nos radares militares, o conhecimento do diagrama de cobertura vertical temgrande importância operativa. Por exemplo, uma aeronave, ao se aproximar de um radar,em altitude constante, passará por uma série de lóbulos e nulos. Com isso, o operador nãoobterá um contacto firme, mas sim um que irá aparecendo e desaparecendo, à medida queo alvo se aproxima.

c. Difração

Difração é o encurvamento da trajetória de uma onda, ao incidir sobre um obstáculo.Por causa da difração, há alguma iluminação pelo feixe radar da região atrás de umaobstrução ou alvo. Entretanto, os efeitos da difração são maiores nas freqüências baixas.No caso do radar, como estão envolvidas altas freqüências (e, conseqüentemente, compri-mentos de ondas muito pequenos), somente uma pequena parte da energia é difratada, nãoalterando de modo significativo os alcances.

Figura 14.11 - Diagrama de Cobertura Vertical

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Em virtude da difração, os radares de freqüências mais baixas tendem a iluminarmais a região de sombra atrás de uma obstrução, que os radares de freqüências mais altas,ou comprimentos de ondas mais curtos.

d. Atenuação

Atenuação é o efeito combinado da dispersão e da absorção da energia do feixeradar, conforme se propaga através da atmosfera. A atenuação causa uma redução naintensidade do sinal e do eco, sendo maior nas freqüências mais altas (ou menores compri-mentos de onda).

e. Características do eco

Embora os ecos refletidos sejam muito mais fracos que os pulsos transmitidos, ascaracterísticas do seu retorno são semelhantes às características de propagação do sinal. Aintensidade do eco depende do total de energia transmitida que atinge o alvo e das dimensõese propriedades refletivas do alvo.

14.1.4 APRESENTAÇÃO DA IMAGEM RADAREmbora existam diversos tipos de indicador, quase todos os radares de navegação

utilizam uma válvula de raios catódicos (VRC), instalada em um console, denominadorepetidora do radar, empregando um tipo de apresentação em tela conhecido como PPI(“PLAN POSITION INDICATOR”), ou Indicador Plano de Posição. Nesta apresentação(que, nos radares mais modernos, já é toda digital), o navio do observador está localizado nocentro de uma tela circular e os alvos situados dentro do alcance do radar são representadosem uma escala correta de distância, que têm origem no centro (posição do próprio navio) eaumenta para fora, na direção das bordas da tela. As marcações são indicadas ao longo daperiferia da tela, de 000° a 360°, no sentido horário. Assim, no PPI o centro da tela representao próprio navio e os alvos aparecem nas suas posições relativas (em direção e distância).

Na apresentação da imagem radar, então, o navio em que o equipamento radar estáinstalado fica fixo na tela, no centro da varredura (que, nos radares de navegação, normal-mente coincide com o centro da tela). As outras embarcações que se movimentam dentro doalcance radar aparecem descrevendo seus movimentos relativos (com relação ao navio).Da mesma forma, a imagem de terra e outros alvos fixos também se movimentam na telacom seu movimento relativo.

Figura 14.12 - Apresentação estabilizada

A apresentação no PPI pode ser esta-bilizada ou não estabilizada. Quando o ra-dar recebe informação da agulha giroscó-pica, a apresentação é estabilizada, ou seja,é orientada de modo que o norte verdadei-ro seja representadao para cima, na direção000° da graduação do perímetro da tela (Fi-gura 14.12). Quando o navio altera o rumo,a imagem fica fixa na tela do radar e é a linhade fé, ou marca de proa (que indica a proa donavio), que se movimenta.

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Figura 14.13 - Apresentação não-estabilizada

Se o radar não recebe informação daagulha giroscópica ou se ocorre avaria dagiro, a representação é não estabilizada,com a tela do radar apresentando umaimagem relativa, com a proa do navio pa-ra cima, na direção da graduação 000° doPPI (Figura 14.13). Neste caso, quando háalteração de rumo, a linha de fé, ou marcade proa, fica fixa e a imagem radar é quese movimenta na tela do indicador.

Conforme a antena gira, seu feixeé representado no indicador do radar poruma linha luminosa fina, que varre a telano sentido horário, de forma semelhanteao raio de uma roda de bicicleta em movi-

mento. Essa linha, chamada de varredura, ilumina as imagens dos alvos no PPI. As imagensdos alvos na tela do radar são comumente denominadas de “pip”.

Para permitir a determinação de marcações e distâncias, os radares dispõem decomponentes denominados, respectivamente, cursor de marcação e estrobo de distância.O cursor de marcação é um dispositivo mecânico (nos radares mais antigos), ou uma finalinha radial de luz (nos equipamentos modernos), que se estende do centro da tela (posiçãodo navio) para a periferia e que pode ser girado pelo operador através dos 360° do PPI. Oestrobo de distância é um ponto luminoso que pode ser movimentado pelo operador aolongo da linha radial de luz que representa o cursor de marcação, nos equipamentosmodernos. Nos radares mais antigos, o estrobo de distância move-se sobre a varredura,criando um círculo variável de distância conforme a varredura gira na tela do indicador. Ocursor de marcação (“BEARING CURSOR”) e o estrobo de distância (“RANGESTROBE”, ou VRM - “VARIABLE RANGE MARKER”) são manobrados pelo operador atra-vés de controles independentes.

Figura 14.14 - Varredura e anéis de distância

Para obter a marcação e distân-cia de um determinado alvo, o operadorinicialmente gira o cursor de marcação,de modo que o mesmo se posicione sobreo “pip” que representa o objeto na tela e,em seguida, desloca o estrobo de distân-cia até que tangencie a borda interna do“pip”. Então, a marcação é lida direta-mente no aro graduado que circunda o in-dicador e a distância-radar do alvo éapresentada em um mostrador existenteno console. Nos radares mais modernos,a marcação e a distância são fornecidasatravés de indicação digital apresentadana própria tela, ao lado da imagem.

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Para avaliação rápida das distâncias aos alvos mostrados na tela do radar, podemser iluminados os círculos de distâncias, representados em intervalos selecionados, apartir do centro do PPI. A Figura 14.14 ilustra uma tela de radar, com a varredura e oscírculos de distância (ou anéis de distância) mencionados.

O tamanho da área física representada na tela do radar depende da escala dedistância selecionada pelo operador. Normalmente, os radares de navegação possuemescalas fixas de distância para determinados valores (por exemplo: 0.25; 0.5; 0.75; 1.5; 3.0;6.0; 12; 24; e 48 milhas náuticas), até o alcance máximo do radar. Outros radares, entretanto,permitem seleção de qualquer escala entre valores limites inferior e superior, tal como, porexemplo, 1 e 50 milhas náuticas.

O número da escala refere-se ao raio da área representada na tela do radar. Assim,se for selecionada uma escala de 12 milhas, o alvo mais distante que pode ser mostrado noradar estará 12 milhas afastado e seu “pip” aparecerá na periferia da apresentação. Paramaior resolução da imagem, melhor definição do contorno dos alvos e maior precisão demedida, deve ser sempre selecionada a escala mais curta possível.

EXCESSO DEGANHO

GANHO NORMAL

POUCO GANHO

Figura 14.15 - Controle de ganho

14.1.5 CONTROLESOPERACIONAISDO RADAR

A operação do radar e dos seus con-troles é detalhadamente descrita no ma-nual do equipamento. Nesta seção serãocomentados apenas os controles principaiscomumente encontrados nos radares denavegação e suas finalidades, devido à suaimportância para o correto desempenhoda instalação.

Brilho (“BRILLIANCE” ou “VIDEOCONTROL”): sua regulagem determina obrilho geral da imagem na tela do radar.Um brilho excessivo pode colocar a ima-gem fora de foco, além de borrar a tela doradar, pois os ecos de uma varredura an-terior são mantidos, prejudicando os davarredura seguinte. O controle de brilho,normalmente, deve ser colocado em umaposição em que o traço da varredura fiquevisível, mas não muito brilhante.

Ganho (“GAIN CONTROL”, Figura 14-15): o controle de ganho deve ser ajus-tado de maneira que a tela apareça umpouco salpicada, isto é, de forma que umaleve nódoa, ou sinal de fundo, seja visível.Assim, o equipamento estará na sua con-dição mais sensível e os objetos tenderãoa ser detectados nas maiores distânciaspossíveis. Se o ganho for reduzido paraclarear completamente esta nódoa de fun-

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do, o resultado será um decréscimo nos alcances de detecção. Com pouco ganho, os ecosfracos não serão apresentados. Com ganho excessivo, o contraste entre os ecos e o fundo datela é reduzido, dificultando a observação do radar.

Às vezes, é útil reduzir temporariamente o ganho para obter alvos bem definidosentre outros mais fracos. O controle deve ser retornado para sua posição normal, tão logo aalteração temporária tenha servido ao seu propósito e não mais se faça necessária. Emregiões congestionadas, o ganho pode ser temporariamente reduzido para clarear a apre-sentação. Isto deve ser feito com cuidado, de forma que não se percam marcas importantes.A curtas distâncias, o dispositivo ANTI-MANCHA DO MAR (“ANTI-CLUTTER SEA”) podeser usado com o mesmo propósito.

É importante o uso adequado do controle de ganho quando na presença de manchasde chuva ou neve. Com o ganho na sua posição normal, a mancha pode ser forte o bastantepara obscurecer o eco de um navio dentro da borrasca ou temporal, mas, com uma reduçãotemporária do ganho, será possível estabelecer a distinção do forte e sólido eco de umnavio. A detecção de alvos além do temporal pode, é claro, necessitar de um ganho levementemaior que o normal, na medida em que os ecos são atenuados, porém não completamenteobscurecidos.

Figura 14.16 - Controle do ganho e discriminação em distância

Além disso, o controle do ganho po-de melhorar a discriminação em dis-tância do radar. Conforme mostrado naFigura 14.16, os ecos de dois alvos na mes-ma marcação podem aparecer como umúnico “pip” na tela se o ganho do recep-tor é excessivo. Com a redução do ganho,os ecos aparecerão como “pips” separadosno PPI.

Controle STC (“SENSITIVITY TIME CONTROL” ou “ANTI-CLUTTER SEA”): é um con-trole anti-mancha do mar que se destina a melhorar a imagem do radar, pela supressãodos ecos produzidos pelo retorno do mar nas proximidades do navio. Em virtude dessesecos, forma-se, em torno do centro do PPI, uma imagem confusa, que pode vir a mascarar osalvos próximos ao navio.

O STC é um controle de ganho auxiliar, que permite diminuir o ganho dos ecos maispróximos, sem alterar os ecos mais distantes. O alcance máximo em que o controle STC sefaz efetivo é de 4 a 5 milhas, ficando progressivamente menor conforme a distância aumenta,sendo praticamente negligível além de 8 milhas. A posição do controle deve ser suficientepara reduzir o retorno do mar, até que este apareça apenas como pequenos pontos e sejapossível distinguir pequenos alvos próximos. A regulagem nunca deve ser tal que apaguetoda a reverberação, pois, assim, ecos de alvos próximos podem ser eliminados.

O controle STC nunca deve ser deixado em posição fixa. Em mar calmo, deveráficar com uma ajustagem mínima, aumentando-se à medida que o mar se agita e o retornoaumenta, mas deixando sempre algum “clutter” permanecer na tela.

Este também é um controle efetivo quando manchas de chuva ou neve estão presentesna proximidade do navio e são suficientemente fortes para obscurecer o eco de um alvo ousinal de navegação dentro da borrasca ou temporal. Uma elevação temporária na quantidade

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de ganho STC aplicada, geralmente permitirá a distinção do forte eco de um navio ou sinalde navegação.

Controle FTC (“FAST TIME CONTROL” ou “ANTI-CLUTTER RAIN”): este controledestina-se a diminuir, tanto quanto possível, os ecos de chuva, granizo e neve, que podemobscurecer os alvos. Atuando no controle FTC obtém-se um encurtamento dos ecos na telado radar, o que reduz no PPI as manchas causadas por chuva, neve ou granizo (Figura14.17). Quando em uso, este controle tem um efeito sobre toda PPI e geralmente tende areduzir a sensibilidade do receptor e, assim, a intensidade dos ecos apresentados na imagemradar.

Figura 14.17 (a) - Mancha causada por chuvaforte

Figura 14.17 (b) - Redução do "clutter" peloControle FTC

Quando navegando em águas confinadas, o controle FTC proporciona melhor defi-nição da imagem radar no PPI, através de uma melhor discriminação em distância. Alémdisso, o uso do FTC provê uma melhor capacidade de alcance mínimo. O controle tambémpode ser usado para eliminar interferências causadas por um RACON a curta distância.

Chave de largura de pulso (“PULSE LENGTH”): alguns radares têm uma chave quepermite escolher a largura do pulso, ou comprimento do pulso. Para detecção em longasdistâncias, deve ser selecionado pulso longo. Entretanto, em curtos e médios alcances,quando se deseja uma imagem melhor definida, com maiores detalhes e melhor discriminaçãoem distância, deve ser escolhido um pulso de menor comprimento (pulso curto).

Controle de sintonia: atualmente, quase todos os aparelhos radar possuem Controle Au-tomático de Freqüência (“Automatic Frequency Control” – AFC), que mantém o receptorsintonizado com o transmissor. Se ele não possuir AFC, na unidade indicadora deve haverum botão de controle de sintonia, que regula a sintonia da válvula Klystron. A sintoniadeve ser ajustada freqüentemente logo após o radar ser ligado, até cerca de 30 minutosdepois, quando o aparelho pode ser considerado em condições de sintonia. Mas, a sintoniadeve ser verificada com freqüência, principalmente se não aparecerem ecos na tela doindicador; pode ocorrer o aparelho estar fora de sintonia e existirem alvos que não sãoapresentados, por esse motivo. Quando não houver ecos da costa ou de navios, a sintoniapode ser ajustada pelo “clutter” do mar. Coloca-se o controle de “anti-clutter” (STC) desligado,ou em sua posição mínima, escolhe-se uma escala pequena, de maneira que o “clutter”

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chegue ao limite da tela e faz-se a sintonia girando o botão de controle de maneira queapareça um máximo de “clutter”.

Linha de fé luminosa (“HEADING MARKER” ou “HEADING FLASH”): permite que sejaestabelecida uma linha indicadora da proa na tela do radar, possibilitando a determinaçãorápida do bordo em que estão, de fato, alvos que, aparentemente, estão pela proa. Alémdisso, a marca de proa facilita muito a navegação de praticagem com o radar. O traçoluminoso da linha de fé deve ter sua intensidade ajustada para que fique apenas visível.Deve ser tomado especial cuidado para que ele não mascare ecos fracos diretamente pelaproa, sendo recomendável desligá-lo, ou reduzí-lo ao mínimo, periodicamente, para umaverificação mais segura de alvos na proa.

14.2 INTERPRETAÇÃO DA IMAGEMRADAR

14.2.1 FATORES QUE AFETAM A INTERPRETAÇÃODA IMAGEM RADAR

A interpretação da informação apresentada na tela do radar não é sempre fácil. Aobtenção de leituras corretas muitas vezes requer boa experiência por parte do operador,especialmente durante condições meteorológicas desfavoráveis, ou quando o radar estáoperando com desempenho degradado, em virtude de problemas nos seus componentes.Mesmo nas melhores condições meteorológicas, com o equipamento operando sem restriçõese perfeitamente sintonizado, muitos fatores tendem a produzir erros na interpretação daimagem radar. Entre estes fatores estão o poder de discriminação em marcação, poderde discriminação em distância, setores de sombra, ecos múltiplos, ecos falsos eecos laterais.

Figura 14.18 - Falsa linha de costa por falta de discriminação em marcação

Poder de discriminação em marcação,como vimos, é a diferença mínima emmarcação para que dois alvos situados àmesma distância do navio apareçam comoecos distintos na tela do radar, sendo seuvalor angular igual à largura do feixetransmitido. O feixe radar não é linear,apresentando uma abertura angular(largura do feixe), que faz com que os al-vos apareçam na tela distorcidos, mais lar-gos do que são na realidade. Além disso,se dois ou mais alvos estão muito próximosuns dos outros, aproximadamente à mesmadistância do navio, seus “pips” podem

juntar-se na tela, dando ao operador a impressão de que se trata de apenas um alvo. Estasapresentações errôneas muitas vezes ocorrem em áreas costeiras, onde a existência de pedras,recifes, pilares e até mesmo embarcações próximas da costa pode resultar em uma imagemfalsa da linha da costa na tela do radar (Figura 14.18).

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Poder de discriminação em distância,como vimos, é a diferença mínima emdistância entre dois alvos situadosaproximadamente na mesma marcação,para que possam ser discernidos pelo ra-dar. A largura do pulso e a freqüênciada emissão afetam o poder dediscriminação em distância de umdeterminado radar. Em algunsequipamentos, a largura do pulso e afreqüência podem ser ajustados, de modoa melhorar a resolução em distânciaslongas e curtas. Se dois ou mais objetosna mesma marcação estão separados por

Figura 14.19 - Rebocador e navio rebocado formam uma só imagem no radar por falta dediscriminação em distância.

Qualquer superfície metálica que se interponha na trajetória da energia irradiadareduz a intensidade do campo e, conseqüentemente, a distância de detecção na marcaçãocorrespondente. Na Figura 14.21 são mostrados diagramas de cobertura horizontal dedois radares de navegação. As curvas mostram as distâncias de detecção nas várias marca-ções relativas do navio onde se encontra instalado o radar. Na ilustração A, a cobertura épraticamente uniforme, indicando que a antena tem um campo de visada desimpedido. AFigura B mostra como o sinal de retorno varia em função da marcação relativa do alvo, comum setor cego na popa do navio, indicando que existem obstruções nessa direção.

distâncias inferiores ao poder de discriminação em distância (cujo valor é a metade docomprimento do pulso), pode ocorrer uma falsa interpretação da imagem, como mostra-do na Figura 14.19.

Áreas e setores de sombra-radar ocorrem quando um alvo relativamente grandeobscurece um alvo menor posicionado por detrás, ou quando um alvo além do horizonteradar é obscurecido pela curvatura da Terra. Na Figura 14.20, a maior parte da área atrásda alta massa de terra estaria num setor de sombra-radar, não aparecendo na imagem doPPI. A existência de obstáculos no próprio navio (mastros, chaminés, guindastes ou outrasestruturas elevadas), que causem obstruções ao feixe radar em sua varredura pelo horizonte,resulta em arcos cegos, ou setores cegos, que devem ser bem conhecidos pelos operadoresdo radar.

Figura 14.20 - Setor de Sombra-Radar

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Figura 14.21 - Diagrama de irradiação horizontal da antena

A B

Ecos múltiplos são causados por reflexões múltiplas de pulsos de um feixe transmitido,entre o nosso navio e um alvo relativamente próximo (em geral um outro navio), normalmentesituado pelo través. O eco múltiplo, que se forma conforme mostrado na Figura 14.22, é um“pip” falso que aparece na tela do radar, na mesma marcação que o alvo real, mas em umadistância múltipla da distância correta do alvo (Figura 14.23). Se aparece apenas um ecofalso, no dobro da distância real do alvo, ele é denominado eco duplo. Se um segundo “pip”é apresentado na tela, no triplo da distância correta, chamamos de eco triplo. Em geral,somente um ou dois ecos múltiplos são formados dessa maneira. Os ecos múltiplos,embora indesejáveis, servem para verificar a calibragem do radar. Se o radar está correta-mente calibrado, a distância ao segundo eco (eco duplo) será exatamente o dobro dadistância ao alvo real. Qualquer erro de calibragem pode ser detectado pela medida dadistância do primeiro eco ao segundo (que representa a distância correta) e, então, com-parando-a com a distância do nosso navio ao alvo (primeiro eco).

Figura 14.22 - Formação de Eco Múltiplo Figura 14.23 - Eco Múltiplo

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Figura 14.24 - Eco Falso (Eco Indireto)

Eco falso: tal como o eco múltiplo, é um“pip” falso que aparece no PPI. Um tipode eco falso ocorre quando a energia re-fletida pelo alvo reflete-se novamente emuma parte da estrutura do navio, antesde retornar para a antena, como ilustradona Figura 14.24. O eco falso resultante,às vezes denominado eco indireto, nestecaso aparecerá sempre na mesma distân-cia que o eco verdadeiro, mas na marca-ção da superfície refletora intermediária.

Figura 14.25 - Eco falso pela reflexão de energia de um alvo para outro

Outro tipo de eco falso pode sercausado pela reflexão da energia irradiadade um navio para outro, antes de retornarà antena do radar, conforme ilustrado naFigura 14.25. Na situação mostrada, o ra-dar do Contratorpedeiro A irradia energiade RF na direção do Navio-Aeródromo B.A energia é refletida pelo grande bordo doNAe em todas as direções. Uma parte des-ta energia refletida retorna ao radar do CTcomo um eco normal, enquanto outra partese propaga na direção do Cruzador C. Oeco que atinge o Cruzador é novamenterefletido, de modo que alguma energiaretorna ao radar do CT ao longo datrajetória CBA. Asim, na marcação do al-

vo verdadeiro (Navio-Aeródromo B), o radar do Contratorpedeiro A mostrará, além do ecoreal (na distância de 1.000 jardas), um eco falso, mais fraco, na distância de 2.000 jardas.

A montagem da antena do radar em uma plataforma imediatamente por ante-avantedo mastro pode, também, causar ecos falsos. Com os navios navegando em coluna, quandoa antena está conteirada para ré, a reflexão no mastro pode resultar no retorno de ecosfalsos pelo navio de vante na coluna.

Ecos laterais: são, também, ecos falsos, causados pelos lóbulos laterais, ou secundários,do feixe radar. Como vimos, normalmente a antena do radar irradia, além do lóbulo princi-pal, diversos lóbulos laterais, indesejáveis, mas inevitáveis. Se a energia desses lóbuloslaterais é refletida por um alvo, aparecerão na tela do radar ecos laterais, em torno do ecodo lóbulo principal. Como o campo energético dos lóbulos secundários é muito fraco, eles sóafetam os alvos próximos. A aparência do eco lateral é a de um arco de círculo, conformemostrado na Figura 14.26. Se o alvo está muito próximo, pode formar-se um semi-círculoou, até mesmo, um círculo completo, com um raio igual à distância do alvo. Na Figuraformada, cada traço fino representa um eco lateral, sendo o traço mais forte o ecoverdadeiro, que representa a posição real do alvo

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Figura 14.26 - Ecos Laterais.

Para minimizar o efeito de ecos la-terais, diminui-se o ganho. Mas, se osecos falsos não estão interferindo na na-vegação, é melhor deixá-los, pois uma re-dução do ganho poderá fazer desaparacer,além desses ecos indesejáveis, ecos de al-vos pequenos, potencialmente perigosos.Para diminuir o efeito de ecos laterais,também pode ser utilizado o controle “an-ti-clutter sea”, que, neste caso, será au-mentado; mas devem ser observadas asmesmas restrições mencionadas para a di-minuição do ganho.

Um operador experimentado normalmente saberá em que marcações podem seresperados ecos falsos devidos aos fatores acima mencionados.

14.2.2 ALVOS TERRESTRESEmbora o PPI proporcione uma apresentação plana da costa, quando uma massa

terrestre está sendo varrida pelo radar, a imagem mostrada na tela do indicador não é umarepresentação verdadeira da linha do litoral. Como vimos, a largura do feixe radar e ocomprimento dos pulsos transmitidos (condicionando, respectivamente, o poder dediscriminação em marcação e o poder de discriminação em distância) causam dis-torções na imagem radar dos acidentes terrestres, podendo resultar em falsas linhas decosta e outras deformações.

Figura 14.27 - Distorções na linha de costa radar devidas à largura do feixe e comprimentodo pulso

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A Figura 14.27 ilustra diversas situações em que as distorções devidas à largura dofeixe e à largura do pulso (ou comprimento de pulso) causam a apresentação de falsaslinhas de costa no radar.

Devido a isso, a apresentação da costa na tela do radar não será exatamente igual aoobservado em uma Carta Náutica da mesma área. Outros fatores, como, por exemplo, atopografia e as condições de reflexão da energia irradiada, também contribuem para dificultaressa semelhança.

De uma maneira geral, quanto mais vertical for a superfície refletora, maiores serãosuas propriedades de reflexão. Uma superfície disposta em ângulo reto em relação ao feixedo radar, como um penhasco ao longo da costa, montanhas ou altas colinas, produzirá umforte eco. As superfícies que não estejam em ângulo reto com o feixe do radar normalmenteproduzirão ecos mais fracos. Assim, a superfície do mar, que é boa refletora do feixe radar,somente retornará ecos quando houver vagas.

Uma superfície côncava tenderá a focalizar o feixe do radar de volta à antena, aopasso que uma superfície convexa provavelmente enviará grande parte da energia em umadireção diferente daquela em que está a antena.

Enquanto as massas terrestres são facilmente reconhecíveis no radar, o maior pro-blema do operador é a identificação de acidentes específicos (cabos, pontas, demais saliênciase reentrâncias da costa, etc.), de modo que possam ser empregados para determinação daposição do navio. A identificação dos referidos acidentes pode ser bastante difícil, por causade vários fatores, entre os quais as já mencionadas distorções e condições de reflexão. Asseguintes observações podem ser usadas como auxílio na identificação:

Restingas e praias baixas

Uma restinga baixa, lisa e sem rochedos, ou outras elevações, produzirá eco fraco,pois a maior parte do feixe irradiado resvala sobre essa superfície, sem regressar à antena.É possível, muitas vezes, que a arrebentação seja a responsável pelo eco apresentado.

Uma praia baixa e lisa é semelhante a uma restinga e produzirá um eco fraco mesmoquando o ganho estiver alto. A arrebentação poderá indicar a localização da linha da costaou da praia. Como, porém, a arrebentação verifica-se a alguma distância da costa, o empregode seus ecos como referência poderá provocar erros na determinação da posição do navio. Oeco da arrebentação pode ser reconhecido pela sua pequena persistência.

Dunas de areia

As dunas cobertas com vegetação, localizadas ao fundo de uma praia baixa, produzemum sinal forte, fazendo com que o operador de radar tenda a considerá-las como a linha dacosta. Somente um exame cuidadoso da carta permitirá evitar este engano. Sob certascondições, dunas de areia podem produzir ecos fortes, pois a combinação da superfície verticalda duna com a superfície horizontal da praia forma uma espécie de diedro refletor radar.

Pântanos e mangues

Um pântano ou mangue próximo à costa, que sofra influência da maré, produz sinaisfracos, que podem desaparecer completamente na preamar. Os pântanos ou mangues quetenham árvores darão ecos mais fortes.

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Lagoas e lagos

As lagoas costeiras são muito importantes na identificação de pontos ao longo dacosta, quando elas se localizam por trás de restingas ou praias baixas. A distâncias maiores,a restinga não aparecerá e a primeira indicação no radar será das elevações mais paradentro da costa.

Os lagos situados a poucas milhas da costa, por sua vez, poderão ser identificadoscomo regiões que não apresentam eco radar, em meio à área terrestre apresentada.

Elevações

Quando o terreno, a partir da costa, eleva-se suavemente, o indicador do radar apre-sentará um eco fraco. Quando a elevação torna-se mais acentuada, assemelhando-se a umacolina, o eco será mais forte.

Penhascos e formações escarpadas

As escarpas e penhascos ao longo da linha da costa produzem um eco forte facilmenteidentificável. Entretanto, quando toda a costa é composta de escarpas e penhascos, de modoa apresentar um eco de mesma intensidade, torna-se dificil determinar uma posição. Em-pregando-se o ganho baixo e aproveitando-se as interrupções da linha da costa, como embo-cadura de rios e enseadas, é possível identificar pontos notáveis e, assim, obter a posição.

Quando existirem penhascos no interior, dever-se-á tomar cuidado na determinaçãodas distâncias, a fim de não confundir os ecos oriundos destes penhascos com àqueles devidosà linha da costa.

Montanhas

O cume escarpado de uma montanha produzirá um eco forte. Devido à sombra radar,não haverá eco referente às regiões baixas posteriores à montanha.

Linha de costa

Uma linha de costa reta é difícil de ser utilizada para a determinação precisa daposição. Os ecos-radar apresentarão pequena distorção somente no ponto em que o feixeradar incide perpendicularmente à costa. A partir deste ponto, para qualquer dos lados, osecos sofrem uma distorção cada vez mais acentuada, distendendo-se devido à largura dofeixe radar.

As linhas de costa interrompidas por baías e pequenas reentrâncias são facilmenteidentificadas no radar. Na determinação da posição, é necessário identificar cuidadosamenteestes acidentes geográficos, antes de medir distâncias ou marcações.

Praias encurvadas

As praias encurvadas representam um problema mais simples na determinação daposição, mas deve-se sempre considerar que o efeito da distorção será mínimo somente nospontos em que o feixe incidir perpendicularmente à costa.

Ilhas e rochedos

Uma ilha pequena e isolada, ou um rochedo, produzirá um eco nítido e de pequenasdimensões. A medição da distância pode ser feita com o estrobo de distância tangenciando

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a borda interna do eco apresentado. Ilhas baixas normalmente produzem ecos fracos. Quandoprovidas de palmeiras ou outra vegetação elevada, entretanto, o eco pode vir mais forte,pois a superficie vertical das árvores forma com a superfície horizontal das águas em tornoda ilha um diedro refletor.

Recifes de coral e longas cadeias de ilhas podem produzir uma linha longa de ecos,quando o feixe radar é dirigido perpendicularmente à linha de ilhas/recifes. Esta indicaçãoocorre especialmente quando as ilhas estão próximas entre si. A razão é que a distorção(alargamento) resultante da largura do feixe faz com que os ecos juntem-se em uma linhacontínua. Contudo, quando a cadeia é vista na longitudinal, ou obliquamente, cada ilhapode produzir um “pip” separado. Arrebentação quebrando sobre um recife produz umalinha de ecos variáveis e interrompidos.

Recifes e abrolhos

Nenhum objeto submerso produzirá eco radar; ocasionalmente, porém, recifes e abro-lhos poderão ser detectados, caso haja arrebentação e esta seja suficientemente alta. Quandoum objeto está inteiramente submerso e o mar não quebra sobre ele, não aparecerá qualquerapresentação no PPI.

Linhas de costa falsas

Uma apresentação semelhante à linha de costa será possível quando existir qualquerdas condições seguintes:

a. numerosos rochedos próximos à costa, ou várias ilhas pequenas, que poderão produzirecos interligados, que podem ser confundidos com a apresentação da própria costa. Omesmo pode ocorrer com embarcações próximas da costa;

b. arrebentações fortes em recifes poderão simular a linha da costa;

c. penhascos ou dunas de areia ao fundo de uma praia baixa, com pequeno declive, produzirãouma falsa linha de costa.

Faróis, torres, chaminés e outras estruturas verticais

Geralmente oferecem resposta fraca, pois são construídos de pedra e cimento. Umaestrutura de forma troncônica, ou cilíndrica, também não ajuda em nada a uma boa reflexãoe muitos faróis têm esses formatos. Em alguns casos, quando a costa é baixa e arenosa e ofarol é alto, seu eco pode ressaltar na imagem apresentada na tela do radar.

Para facilitar a identificação radar, diminuindo os problemas acima citados, os auxíliosà navegação são, muitas vezes, dotados de refletores-radar, RACON ou reforçador de eco,adiante mencionados.

Pontes

As pontes são excelentes para obtenção de um eco forte, uma vez que são construídas,normalmente, sobre depressões que não produzem ecos.

Piers e molhes

Os piers e molhes produzem sinais nítidos e precisos, a pequenas distâncias.

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Edifícios

As aglomerações de edifícios, casas, galpões e outras edificações, construídas de ci-mento armado e/ou estruturas metálicas, fornecem boas respostas ao pulso radar. Emborasuas fachadas tendam a comportar-se como superfícies especulares (que refletem o ecoradar em direção distinta à do emissor), as paredes que formam entre si ângulo reto cons-troem com o solo um triedro tri-retângulo refletor, que faz com que o eco retorne na mesmadireção de onde veio o pulso, isto é, para a antena do radar.

Podem se esperar, deste modo, ecos de cidades a 25 milhas ou mais, em um radarcomum de navegação. Por serem ecos fortes, muitas vezes aparecem na tela antes mesmoque a linha de costa seja detectada.

Edifícios isolados em costa baixa darão, muitas vezes, ecos distintos, mas só devemser utilizados para efeitos de navegação se suas posições na Carta Náutica estiverem assi-naladas com precisão.

14.2.3 ALVOS NO MAR

Navios

Os navios geralmente fornecem bons ecos, cujo tamanho e intensidade dependemda distância, da superfície que apresentam e do estado do mar. Como, normalmente, sãoconstruídos de aço (material que é um ótimo refletor) e suas superestruturas possuemanteparas que formam entre si e com os conveses ângulos retos, proporcionam, em geral,boa resposta radar. Ecos mais fortes são obtidos quando o alvo se apresenta de través(ângulo do alvo 090° ou 270°).

Já as embarcações de madeira fornecem uma resposta muito pobre. O mesmo ocorrecom embarcações de fibra de vidro. Por isso, ambos os tipos de embarcações devem portarsempre um refletor-radar, para aumentar a intensidade dos seus ecos.

São as seguintes as distâncias normais de detecção dos diversos tipos de embarcaçõespelos radares de navegação:

Pequenos barcos de madeira 0.5 a 4 milhas

Baleeiras até 2 milhas

Traineiras 6 a 9 milhas

Navios pequenos (até 1.000 ton.) 6 a 10 milhas

Navios de 10.000 ton 10 a 16 milhas

Navios de 50.000 ton 16 a 20 milhas

A determinação do movimento do alvo pode, na maioria das vezes, anular a dúvidase trata-se, ou não, de um navio.

Bóias

As bóias geralmente produzem ecos fracos, sobretudo se têm a forma abaulada.Quando pequenas, os ecos das bóias podem ser encobertos até mesmo pelo menor retornodo mar. A bóia que oferece a pior resposta é a de formato cônico, sem refletor. A não ser queo mar esteja completamente calmo, os ecos das bóias são pouco firmes, devido ao movimento

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desordenado a que estão sujeitas. A ondulação do mar faz com que a potência do eco recebidovarie e, assim, a imagem radar de uma bóia pode quase desaparecer da tela , voltando asurgir na varredura seguinte, com uma intensidade mais forte. Com mau tempo, esta cir-cunstância é agravada, não sendo de estranhar que o radar falhe na detecção de bóiasmenores.

As distâncias prováveis de detecção variam de 0,5 a 1 milha, para bóias pequenas,até 2 a 4 milhas, para bóias de maiores dimensões. As bóias equipadas com refletor radaroferecem boa resposta, podendo ser detectadas em distâncias de até 6 a 8 milhas.

Para melhorar a resposta radar das bóias, utilizam-se, além do refletor radar, outrosauxílios, como o RACON e o reforçador de alvo radar (“RADAR TARGET ENHANCER”),que serão posteriormente abordados.

É oportuno lembrar que, tal como na navegação visual, também na navegaçãoradar as bóias devem ser utilizadas com muita precaução, não devendo ser empregadaspara determinação da posição do navio, em virtude da possibilidade de se deslocarem desua posição, pela ação de correntes, ressaca, ruptura do equipamento de fundeio, abalroa-mento por navios ou diversas outras circunstâncias.

Arrebentações

Uma linha de arrebentações produz um sinal parecido com o da linha de costa. Suascaracterísticas de desvanecimento permitirão ao operador do radar identificá-la.

14.2.4 FENÔMENOS METEOROLÓGICOS

Nuvens

Algumas nuvens podem produzir ecos, que são caracterizados por:

• serem de grandes dimensões, geralmente com forma irregular, variável e de limites maldefinidos; e

• deslocarem-se, normalmente, na direção do vento.

A apresentação no radar dependerá do tipo da nuvem. Os cumulonimbus e as grandesformações de nuvens carregadas de chuva dão ecos muito fortes e às vezes aparecem noindicador com contornos bem definidos, como se fossem uma ilha. É comum detectar-senuvens de chuva nos radares de navegação, tanto no radar de 10 cm, como no radar de 3cm, quando navegando em regiões tropicais. Se a nuvem não contém chuva, dificilmenteserá detectada.

Se houver alvo a acompanhar e se o eco estiver sendo prejudicado por uma nuvem,diminui-se o ganho, pois os ecos da nuvem, mais fracos, tenderão a desaparecer, enquantoque o eco do alvo, mais forte, deve persistir na tela.

Chuva

A aparência da chuva na tela do radar é a de uma mancha, sem contornos definidos,acarretando, sobretudo, um aumento da luminosidade do indicador. Dependendo da inten-sidade da chuva, a imagem será pintada mais, ou menos, fortemente, isto é, os ecos serãomais fortes ou mais fracos.

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A chuva obscurece os alvos que se encontram dentro dela. Um aguaceiro tropicalpode impedir completamente a detecção de alvos situados dentro, ou para além dele. Atécnica para tentar a detecção de alvos dentro da chuva é reduzir levemente o ganho, poisos ecos da chuva tendem a ser mais fracos que os ecos de outros alvos, como navios. Osefeitos da chuva também podem ser atenuados por meio de controle FTC, anteriormenteestudado. Neste caso, entretanto, o ganho deve ser levemente aumentado. Os chuviscos,embora possam apresentar ecos levemente difusos, pouco afetam a detecção radar.

A intensidade dos ecos provenientes de precipitações pode, por vezes, mascarar osecos de terra, o que pode pertubar o navegante por ocasião das aterragens com o radar.

Quando nosso navio encontra-se dentro da chuva, o alcance radar pode ser diminuído,pois parte da energia emitida é absorvida pelas gotas d’água. Tanto maior será a reduçãodo alcance, quanto maior for a área coberta pela chuva. Também nesse caso, o operadordeve atuar continuamente nos controles de ganho e FTC, diminuindo e aumentando.

Com o navio dentro de um aguaceiro, com o mar agitado, somam-se o “clutter” dachuva com o retorno do mar, tornando ainda mais difícil a detecção de alvos próximos,podendo, até mesmo, cegar completamente o radar. Neste caso, a solução é diminuir avelocidade e navegar como se estivesse em cerração, sem radar.

Os menores comprimentos de onda sofrem maior atenuação das gotas d’água. Assim,os radares que operam na faixa de 3 cm (banda X) são mais influenciados pela chuva que osda faixa de 10 cm (banda S).

Granizo

É a precipitação de pedaços de gelo que, em geral, têm forma esférica e diâmetrosque vão desde milímetros até aproximadamente 10 cm. Este tipo de precipitação é maiscomum nas médias latitudes e normalmente têm curta duração, ocorrendo quase sempreentre a metade da tarde e o anoitecer. Se a taxa de precipitação for a mesma da chuva, oaspecto da tela do indicador radar será também o mesmo. Mas, isso só ocorre quando aspedras de gelo são grandes, o que é difícil de acontecer. De maneira geral, a atenuaçãodevida ao granizo é menor que a devida à chuva, e o “clutter” que o granizo causa é menosprejudicial. No caso da ocorrência de granizo, o operador deve atuar nos controles do radarda mesma maneira como se estivesse caindo chuva.

Neve

É a precipitação de cristais de gelos em flocos. A neve, a não ser as mais fortesnevascas, quase não é notada na tela do radar. Isto é, a queda de neve não aparece como umalvo, embora atenue as ondas radar. Às vezes a queda de neve é detectada com o radar de 3cm, mas não com um que opere na faixa de 10 cm. Em virtude da atenuação, a neve provocaredução do alcance radar.

Outro aspecto muito prejudicial da neve é que cobre todos os alvos, mascarando osecos. Essa cobertura de neve deforma os alvos, que já não poderão ser identificados facil-mente. Embora a onda radar penetre na neve, ela sofre muita atenuação devido à absorçãode energia pelos cristais de gelo, e assim, os ecos que retornam são fracos. O resultadodesses dois fatores é uma apresentação indefinida dos alvos na tela do radar. Desta forma,o navegante que se aproxima da costa, ou está costeando, após uma queda de neve devetomar maiores cuidados com a sua navegação. Deve tentar todos os outros auxílios à na-vegação disponíveis, e usar o radar com muita precaução.

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Cerração e “Smog”

Visibilidade é, conforme vimos, a maior distância na qual um objeto escuro pode servisto no horizonte, tendo o céu como fundo. De noite, uma luz de intensidade moderada éusada, em vez do objeto escuro. Nevoeiro é a presença em suspensão de minúsculas partí-culas d’água ou de gelo junto à superfície. Mas, só quando estas partículas em suspensãodiminuírem a visibilidade para 1 quilômetro (0.54 milhas náuticas), é que o fenômeno temo nome de nevoeiro. Se a visibilidade for maior que 1 quilômetro, o nome correto é neblina.Contudo, a bordo, também é comum a palavra cerração para ambos os fenômenos, falando-se em cerração leve, moderada ou cerração fechada.

No que diz respeito ao radar, o nevoeiro também não se faz apresentar na tela doradar, salvo em casos especiais. Mas as gotículas d’água, ou de gelo, em suspensão absorvemenergia da onda, de maneira que o alcance radar fica reduzido. Um nevoeiro pesado, ouseja, aquele que reduz a visibilidade para 100 metros ou menos, reduz o alcance radar para60% de seu alcance normal.

Em casos raros, com radar de 3 cm poderão ser detectados bancos de nevoeirospesados, de grande densidade.

Smog (névoa seca)

É a cortina de ar poluído que geralmente se encontra sobre as grandes cidades, deorigem industrial e automotiva. A palavra é formada de Smoke (fumaça) e Fog (nevoeiro).Não existem dados sobre a atuação do Smog no radar, mas é de se crer que ele tambémdiminua o alcance radar, pela absorção de energia pelas partículas em suspensão.

Em resumo, pode-se afirmar que, em qualquer tipo de precipitação, seja chuva, gra-nizo ou neve, e mesmo no caso de nuvens, nevoeiro, neblina ou smog, um radar de 10 cm(banda S) será menos afetado que um de 3 cm (banda X).

Vento

A principal, e talvez a única, influência do vento na apresentação do radar estárelacionada com o estado do mar dele resultante, pois, como vimos, as vagas produzem osecos de retorno do mar (“clutter”). Quanto mais altas e abruptas as vagas, mais fortes sãoos ecos de retorno. A potência dos ecos de retorno depende do ângulo de incidência do feixeradar e, assim, o “clutter” do mar é mais pronunciado a barlavento, do que a sotavento(Figura 14.28).

Figura 14.28 - "Clutter" do mar (mais pronunciado a barlavento)

Gelo

Os icebergs (blocos de gelo de água doce) geralmente são detectados pelo radar emdistâncias que permitem tempo suficiente para ações evasivas. Essas distâncias dependerãode suas dimensões. Os icebergs do Ártico apresentam, em geral, superfícies recortadas efacetadas, que proporcionam bons ecos de retorno. Os icebergs tabulares, comuns na

Vento

Barlavento SotaventoEnergia refletida paralonge do navio

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Antártica, tendo tope plano e paredes laterais quase verticais, que podem se elevar a maisde 30 metros acima da superfície do mar, também constituem bons alvos-radar, sendo nor-malmente detectados com tempo suficiente para manobrar a fim de deixá-los safos.

Grandes icebergs podem ser detectados em distâncias da ordem de 15 a 20 milhascom mar calmo, embora a intesidade de seus ecos seja somente 1/60 da intensidade dosecos que seriam produzidos por um alvo de aço de tamanho equivalente. Icebergs menoressão detectados a cerca de 6 a 12 milhas. “Bergy bits”, pedaços quebrados de icebergs com4 a 5 metros de altura, normalmente não são detectados pelo radar a distâncias maioresque 3 milhas.

Os flocos de gelo (“ice floes”) e “growlers”, formados pelo congelamento de águasalgada, são, em geral, muito baixos (altura máxima de 2 metros) e constituem um alvoradar extremamente ruim, sendo de difícil detecção, principalmente com mar agitado, quan-do o “clutter” do mar pode mascarar por completo ecos de pedaços de gelo perigosos à nave-gação. Com mar calmo, esse tipo de gelo normalmente não é detectado em distâncias maioresque 2 milhas. Assim, embora o radar constitua um auxílio muito importante para a navegaçãoem presença de gelo (para a detecção de icebergs e blocos de gelo de maiores dimensões),a busca radar deve ser complementada por uma vigilância visual constante, pois esta éinsubstituível para a detecção de campos de gelo e “growlers” perigosos à navegação.

Tempestades tropicais, furacões, tufões e ciclones

As tempestades tropicais, em qualquer de suas modalidades mais severas (furacões,tufões ou ciclones), produzem ecos bem definidos no radar. O uso do radar nas manobrasfrente a esses fenômenos meteorológicos será mencionado no Volume II.

14.2.5 AUXÍLIOS À NAVEGAÇÃO RADAR

Vários auxílios à navegação radar, ou instalações auxiliares, foram desenvol-vidos para ajudar o navegante a identificar um alvo radar ou para aumentar a intensidadedos ecos produzidos por objetos que, de outra forma, seriam de difícil detecção.

Os auxílios à navegação radar podem ser classificados, pela maneira como atuam,em passivos e ativos. Os passivos apenas refletem a energia que sobre eles incide. Osativos transmitem um sinal de RF, que é recebido pelos radares de bordo.

Refletor-radar

É um auxílio à navegação radar passivo, cuja finalidade é aumentar a capacidadede resposta de um alvo-radar, para possibilitar sua detecção a maior distância. O refletor-radar é um equipamento retro-refletivo, que retorna a energia incidente sobre ele na direçãoda fonte de emissão, dentro de limites bem amplos de ângulos de incidência.

O método usual para obter a retro-reflexão é empregar duas ou mais superfíciesrefletoras planas, formando ângulos retos entre si, de modo que a energia incidente retornena direção da fonte emissora, após múltiplas reflexões. Assim, são formados o diedro re-fletor e o triedro tri-retângulo refletor. Os triedros refletores são normalmente cons-tituídos por 3 triângulos isósceles formando ângulos retos e retornam a energia incidenteconforme mostrado na Figura 14.29.

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Figura 14.29 - Triedros refletores

Por vezes, em vez de um único, são instalados nos auxílios à navegação grupos derefletores-radar, que, convenientemente dispostos, facilitam em muito a sua detecção peloradar (Figuras 14.30, 14.31 e 14.32).

Figura 14.30 - Refletor radar Figura 14.31 - Bóia refletora radar

Figura 14.32 - Bóia luminosa com arranjo de refletores radar

Os refletores-radar, em sua maio-ria, estão instalados em bóias, mas exis-tem, igualmente, em sinais fixos (faróis,faroletes e balizas). Ademais, conforme jámencionado, as embarcações de madeirae de fibra de vidro também devem portarrefletores-radar, a fim de melhorar suacapacidade de resposta-radar. Aliás, aIMO recomenda que todas as embarcaçõescom menos de 100 toneladas de arqueaçãobruta sejam equipadas com refletor-radar.

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A tabela seguinte dá uma idéia do aumento da refletividade obtido pela aplicação derefletores-radar:

ALVO ALCANCE RADAR

Sem Refletor Com Refletor

Bóia Comum 1.5' 3.5'Bóia Cilíndrica 3.5' 7.0'Baleeira 3.0' 7,0'Barco de Pesca 2.0' 6.0'

RACON

RACON deriva da expressão, em inglês, “RADAR BEACON”, ou “RADAR TRANS-PONDER BEACON”. O RACON é um auxílio à navegação radar ativo, geralmente insta-lado em um farol, farolete, bóia ou barca-farol, que, quando excitado por um radar de nave-gação, automaticamente retorna um sinal distinto, que aparece na tela do radar, proporcio-nando identificação positiva do alvo e possibilitando a leitura precisa de marcação edistância-radar.

Normalmente, os equipamentos RACON têm agilidade de freqüência e dualidadede banda (“DUAL BAND RACON”), respondendo aos radares de navegação que operamnas faixas de 3 cm (banda X) e 10 cm (banda S).

O pulso emitido pelo radar de bordo é recebido pelo RACON, amplificado e vai dispararo transmissor do equipamento, que emite um sinal onidirecional. Este sinal é recebido abordo quando a antena do radar está conteirada diretamente para o RACON, aparecendona tela do indicador, geralmente como um sinal em Código Morse, que se origina na posiçãodo RACON e se estende radialmente para fora, na direção da periferia do PPI (Figura14.33).

Figura 14.33 - Sinal codificado de RACON ("0")

Assim, o primeiro traço ou ponto in-dica a posição do sinal onde está instaladoo RACON. Desta forma, a distância deveser medida tangenciando-se a borda in-terna do primeiro ponto ou traço do sinalcodificado do RACON (isto é, a “margemmais próxima”). A marcação é medidaajustando-se o cursor de marcação a meiodo sinal codificado. Entre as aplicações es-pecíficas do RACON, incluem-se:

a. Aterragem

O RACON é indicado para refor-çar a resposta e facilitar a identificaçãode um sinal de aterragem, que é o primeiroa ser visto na aproximação a um determi-nado ponto da costa, vindo do mar aberto.

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b. Navegação a curta distância

O RACON é usado para facilitar a identificação radar de um acidente ou ponto deinteresse local, como, por exemplo, uma entrada de porto.

c. Alinhamento

O RACON é indicado para facilitar a identificação de um sinal de alinhamento noradar. Usando 2 equipamentos RACON, ou um RACON e um refletor-radar, nos sinaisanterior e posterior de um alinhamento, um navio pode utilizar o alinhamento mesmocom má visibilidade, pela navegação radar.

d. Marcações de ponte

O RACON é indicado para marcar o vão central, ou vão de navegação, de pontesque cruzam vias navegaveis.

e. Novos perigos

O RACON é usado para marcar um novo perigo à navegação, tal como um cascosoçobrado. Neste caso, deve responder com um sinal correspondente à letra “D” em CódigoMorse (— • • ).

f. Identificação de linha de costa inconspícua

Quando a linha de costa é difícil de distinguir ou identificar, pode-se usar um RA-CON para indicá-la na tela do radar.

g. Marcação de estrutura ao largo

O RACON pode ser usado para marcar e identificar uma estrutura “offshore”, talcomo uma plataforma de petróleo.

RAMARK

RAMARK é a abreviatura da expressão, em inglês, “RADAR MARKER”. O RAMARKtransmite continuamente, ou a intervalos, sem necessidade de ser excitado/disparado porsinais de radares de bordo. A transmissão a intervalos é mais usada que a transmissãocontínua, de modo que o PPI possa ser periodicamente inspecionado sem qualquer mancha(“clutter”) introduzida pelo sinal do RAMARK.

Figura 14.34 - Sinal RAMARK tracejado e pontilhado

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O sinal RAMARK aparece no PPI como uma linha radial que se origina no centro datela, estendendo-se na direção da posição do equipamento.

A linha radial pode ser contínua, uma série de traços, uma série de pontos, ou depontos e traços (Figura 14.34).

O RAMARK, portanto, só indica a marcação. Além disso, apresenta a desvantagemde que o seu forte sinal, além de produzir a indicação desejada, pode dar origem a ecosfalsos na tela (que podem ser atenuados com a aplicação do controle FTC).

Radar Target Enhancer (RTE)

O reforçador de alvo-radar (“RADAR TARGET ENHANCER”), de introdução re-cente, é um auxílio à navegação radar ativo, que recebe o pulso radar transmitido, amplificae retransmite, como um eco reforçado (sem qualquer espécie de codificação), de modo aaumentar a seção radar e a capacidade de resposta de alvos importantes (bóias e outrosauxílios à navegação). O RTE também pode ser utilizado para aumentar a seção radar e acapacidade de resposta de pequenas embarcações (especialmente as de fibra de vidro emadeira).

14.3 NAVEGAÇÃO RADAR

14.3.1 Precisão das distâncias e marcações-radar

a Distâncias-radar

As distâncias-radar, embora mais precisas que as marcações, são afetadas pordiversos fatores, entre os quais erros inerentes ao próprio equipamento (retardo doreceptor, erro de calibragem, distorção da imagem radar, etc.), erros do operador (falsainterpretação da linha de costa, imprecisão decorrente da não utilização da escala de dis-tância mais curta, tangência imperfeita do estrobo de distância, etc.), erros devidos àsdiferentes características de reflexão de cada alvo e às condições atmosféricasreinantes.

Para minimizar os efeitos dos erros acima citados sobre as distâncias-radar, algunscuidados devem ser tomados:

• verificar periodicamente a calibragem do radar, corrigindo-a, se necessário. A calibra-gem do estrobo de distância pode ser verificada através da comparação com os círculosde distância fixos. A calibragem do radar propriamente dito pode ser verificada com onavio atracado ou fundeado em uma posição bem determinada. Mede-se, então, na CartaNáutica, a distância do navio a um ponto que seja conspícuo no radar. Ao mesmo tempo,mede-se a distância-radar para o referido ponto. Compara-se, em seguida, os dois valores.A calibragem será satisfatória se a diferença entre a distância verdadeira e a distância-radar ao objeto notável for menor que 1,5% do alcance da escala de distância utilizada.

• utilizar sempre a escala de distâncias mais curta possível. Conforme visto, quantomais curta a escala de distâncias, maior a resolução de imagem-radar, melhor a defi-nição do contorno dos alvos e, portanto, maior a precisão das distâncias-radar medidas.Ademais, quanto mais curta a escala de distâncias, menor será o erro devido à espessuraluminosa dos círculos de distância fixos ou do estrobo de distâncias.

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• evitar medir distâncias para alvos muito próximos da borda da tela do radar, a fim deeliminar o erro devido à curvatura do PPI, que distorce a imagem dos alvos junto aoperímetro do indicador, que aparecem maiores em tamanho.

• quanto aos demais erros, um operador experiente, que faça um bom estudo da CartaNáutica da área, comparando-a com a imagem radar apresentada na tela do indicador,conseguirá reduzí-los significativamente na medição das distâncias-radar.

Considera-se que um radar bem calibrado e corretamente operado pode fornecerdistâncias com precisão de 100 jardas até o horizonte-radar, com decréscimo progressivoalém desse ponto, até o limite do alcance.

O procedimento correto para medição das distâncias-radar é o seguinte:

• seleciona-se a escala de distâncias mais curta possível;

• opera-se o estrobo de distâncias (marcador variável de distâncias) de modo a tangenciara borda interna do eco (Figura 14.35);

• a distância-radar é, então, lida no mostrador correspondente.

b. Marcações-radar

As marcações-radar são, conforme mencionado, menos precisas que as distâncias,sendo afetadas pelos seguintes erros:

• distorção devida à largura do feixe-radar, que produz uma imagem deformada. Marcaçõesde pontos de terra sofrerão um erro de aproximadamente metade da abertura angulardo feixe, conforme mostrado na Figura 14.36. Na situação ilustrada, a ponta de terracomeça a refletir as ondas radar desde que o feixe incide sobre ela, resultando em umaimagem distorcida na tela do indicador, com o aparecimento de eco no PPI na marcaçãoM, cuja diferença para a marcação real da ponta é igual à metade da largura angular dofeixe-radar (na verdade, influem nesta distorção outros fatores, como o poder de reflexãodo alvo e a distância ao mesmo, que afetam o valor do erro). Reduzindo-se o ganho,diminui-se a distorção devida à largura do feixe, eliminando-se os ecos mais fracos daperiferia do feixe-radar e mantendo-se apenas os ecos mais potentes, correspondentes àsproximidades do eixo do feixe transmitido;

Figura 14.35 - Medição de distâncias-radar

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Figura 14.36 - Distorção devida à largura do feixe

(O PEQUENOLÓBULOMOSTRADO EM(a) REPRESENTAO FEIXE QUESERÁ RECEBIDOCOM O GANHOREDUZIDO)

• erro devido a imperfeições no alinhamento da linha de fé, ou marca de proa (SHM -“SHIP’S HEAD MARKING”); dificuldade de ajustar a antena no mastro com precisãomaior que 1°; erro não detectado na agulha giroscópica; ou folga no motor de conteira daantena. Todos esses erros se transmitem em verdadeira grandeza para as marcaçõesmedidas com o radar.

• erro do operador, devido à paralaxe do cursor mecânico de marcação (gravado em mate-rial transparente) e erro de centragem do cursor.

Em virtude dos erros e distorções acima, considera-se que as marcações-radar têmuma precisão da ordem de 2° a 3°.

Para obtenção de marcações-radar, recomenda-se adotar o seguinte procedimento:

• selecionar a escala de distâncias mais curta possível;

• diminuir o ganho, para reduzir a distorção de abertura do feixe;

• sempre que possível, usar o cursor eletrônico, para evitar os erros de paralaxe e de cen-tragem do cursor mecânico;

• sendo o eco pequeno, bissectá-lo com o cursor. No caso de eco grande, como de uma costa,determinar um ponto conspícuo e bem definido e, então, operar para que o cursor passesobre ele;

• considerar o desvio da giro (Dgi) para obter marcações verdadeiras;

• no caso de marcações relativas (apresentação não-estabilizada, ou “proa para cima”),transformá-las em marcações verdadeiras, aplicando o rumo verdadeiro.

14.3.2 USO DO RADAR NA NAVEGAÇÃO COSTEIRA EEM ÁGUAS RESTRITAS

Em virtude de sua maior precisão, as distâncias-radar têm preferência sobre as mar-cações, na navegação costeira e em águas restritas. Na realidade, as marcações-radardevem sempre ser tratadas com muito cuidado. Alguns navegantes têm como regra só utilizarmarcações-radar na ausência de qualquer outra informação.

Navegação radar


Assim sendo, os melhores métodos para obtenção de uma posição usando o radarsão, por ordem de precisão:

• distâncias-radar e marcações visuais;

• cruzamento de distâncias-radar;

• distâncias e marcações-radar; e

• cruzamento de marcações radar.

Conforme mencionado no Capítulo 9, que descreve a operação da Equipe de Navegação,em um navio de guerra a Equipe de Navegação-Radar do CIC é, normalmente, quem executaa navegação quando condições de visisbilidade restrita impedem a obtenção de linhas deposição (LDP) visuais. Entretanto, mesmo nessas condições, o Encarregado de Navegaçãocontinua sendo o responsável, perante o Comandante, pela navegação segura do navio. OEncNav deve manter uma plotagem paralela no passadiço, utilizando a repetidora-radar láinstalada e qualquer LDP visual de oportunidade.

Na determinação da posição do navio usando linhas de posição radar (isoladamente,ou em combinação com LDP visuais ou obtidas de outras fontes), devem ser sempre utilizadaspelo menos 3 LDP, para definir a posição com segurança, evitando erros e ambigüidades.

A identificação dos pontos a serem marcados com o radar, ou seja, a correspondênciaentre a imagem apresentada na tela do indicador e o que é representado na Carta Náutica,nem sempre é fácil, exigindo um estudo da área em que se navega e uma boa coordenaçãoentre o plotador e o operador do radar.

Quando se usa apenas o radar, 4 são os métodos empregados para obter a posição donavio:

• interseção de 3 ou mais distâncias;

• cruzamento de marcações;

• distância e marcação de um único objeto; e

• marcações tangentes, com distância mínima.

a. POSIÇÃO PELA INTERSEÇÃO DE 3 OU MAIS DISTÂNCIAS-RADAR

Normalmente, as distânciastomadas de três ou mais pontos de terradarão uma posição radar mais precisa doque a obtida por qualquer outro método.O maior perigo na utilização desse métodoé a possibilidade de se plotar na carta adistância obtida de um ponto que não sejaaquele que o operador de radar informou.A orla de uma costa próxima, quandobaixa, não aparece no radar com aprecisão da carta. O radar, normalmente,detectará alvos além da costa. É difícil

Figura 14.37 - Posição por distância a trêsobjetos isolados, conspícuos no radar

determinar com precisão o ponto exato em que está se dando a reflexão das ondas emitidaspelo radar. Por esta razão, pequenos objetos, tais como pedras isoladas e ilhotas, fornecemos melhores pontos.

Navegação radar


As distâncias devem ser tomadas com o mínimo de intervalo de tempo entre si, detrês pontos de terra previamente escolhidos. Traçar com o compasso os arcos de distância,tomados na escala de latitude da carta, com centro nos pontos de onde foram obtidas asrespectivas distâncias. O ponto de interseção dos arcos de distância será a posição do navionaquele momento (Figura 14.37). A prática tem mostrado que a melhor seqüência dos pontosa serem marcados é: o ponto mais de vante, o mais de ré e o ponto central. O operador darepetidora, para diminuir o tempo entre as informações dos pontos, poderá primeiramentemarcá-los todos, anotar as distâncias com lápis-cera sobre a superfície da repetidora e, emseguida, informá-los ao plotador.

A rigidez da posição obtida depende da geometria das LDP, isto é, do ângulo de cortedos arcos de distância, de forma similar ao que ocorre quando é determinada uma posiçãopor cruzamento de LDP visuais.

Figura 14.38 -

No caso de dois pontos conspícuosno radar estarem em direções opostas, ouquase, de modo que seus arcos dedistância sejam aproximadamenteparalelos, os mesmos poderão ser usados,desde que em combinação com outro arcode distância, que os intercepte em um ân-gulo próximo de 90°. A posição resultanteterá boa precisão (Figura 14.38). A quasetangência dos 2 arcos de distância indicamedidas precisas e alta confiabilidade daposição com respeito à distância de terrapor ambos os bordos.

Note-se que, nos 2 exemplos mostrados, os arcos de distâncias não se cruzaram emum ponto. Isto decorre dos erros inerentes ao equipamento e à operação do radar, anterior-mente citados.

Quando os arcos de distância são muito grandes, excedendo a abertura máxima docompasso de navegação, usa-se um cintel para sua plotagem (ver Capítulo 11).

b. POSIÇÃO POR CRUZAMENTO DE MARCAÇÕES-RADAR

Se, como um último recurso, marcações-radar têm que ser usadas para plotagem danavegação, somente objetos relativamente pequenos e distintos devem ser observados paraobtenção das LDP (Figura 14.39).

Figura 14.39 - Posição por marcações-radar

Navegação radar


Embora as marcações-radar não sejam normalmente usadas na determinação deposições, elas são muito úteis para auxiliar na identificação de alvos conspícuos no radar.

c. POSIÇÃO POR MARCAÇÃO E DISTÂNCIA-RADAR DE UM MESMOPONTO

Um único objeto, pequeno e bem definido, tal como um ilhote, um rochedo ou umaponta de terra, constituem um ótimo ponto para ser identificado no radar. Este método émuito usado quando navegando próximo da costa. Utilizando transferidor universal ou arégua de paralelas, o plotador traça a marcação informada e, em seguida, plota a posição donavio sobre a linha de marcação, na distância-radar ao objeto selecionado (Figura 14.40).Este método é muito rápido e apresenta a vantagem de requerer apenas um único ponto deterra. Além disso, as 2 LDP são perpendiculares entre si, proporcionando um ótimo ângulode cruzamento (90°). Entretanto, o uso de apenas 2 LDP pode conduzir a erros eambigüidades, já referidos em capítulos anteriores. Assim, este método deve ser empregadosomente quando não houver possibilidade de utilização de outro mais seguro.

Figura 14.40 - Posição por marcação distância-radar de um mesmo ponto

d MARCAÇÕES TANGENTES COM DISTÂNCIA MÍNIMA

Quando se observa a marcação-radar de alvos pequenos, o operador determina amarcação precisamente do meio do “pip” correspondente ao ponto de terra que está sendovisado. Porém, no presente método, como se trata de alvos de grandes dimensões, outrasconsiderações terão que ser feitas.

A marcação tangente é menos desejável do que a central, pois grandes erros podemresultar, em virtude da linha de costa apresentada pelo radar não corresponder exatamenteà real, ou por aparecer aumentada, devido à distorção da largura do feixe.

O primeiro erro é mais comum quando a linha da costa é baixa, ou está além dohorizonte, porém pode ser corrigido por um estudo cuidadoso da carta. Considerando-se anatureza da costa, a altura da terra, a altura da antena e a distância, podemos, muitasvezes, determinar a parte da terra que o radar detectará.

Quanto à distorção da imagem, poderá ser aplicada às tangentes medidas pelo radaruma correção, para obter as marcações reais, levando em conta a largura do feixe.

Como regra, ao obter marcações tangentes de alvos de grandes dimensões, somar ametade da largura angular do feixe à marcação tangente da esquerda e diminuir da tangente

Navegação radar


direita este mesmo valor. Esse critério é baseado no sentido normal da varredura dos radaresde navegação, isto é, a antena girando no sentido dos ponteiros de um relógio (Figura 14.41).

Figura 14.41 - Correções para distorções da largura do feixe

Figura 14.42 - Posição por marcações tangentes com distância mínima

As marcações tangentes estãosujeitas a erros e, portanto, nãoconstituem um método ideal para seestabelecer uma posição. Uma posiçãoobtida por marcações tangentes deve serverificada, sempre que possível, por meiode uma distância mínima de terra, comose vê na Figura 14.42.

Figura 14.43 - Aterragem com o radar

14.3.3 ATERRAGEM COM O RADARPara aterragem com o radar, é oportuno recordar que, geralmente, as linhas de costa

são mais baixas que as terras do interior e serão estas que fornecerão os primeiros ecos.Além disso, também a curvatura da Terra influi na detecção-radar.

Na Figura 14.43, em A, o navio estáa 50 milhas da costa, mas, em virtude dofeixe transmitido refletir no ponto 1, bempara o interior, a distância indicada noradar (60') terá um erro de 10 milhas. EmB, com o navio já a 40 milhas da costa, adistância indicada será 46 milhas, com umerro de 6 milhas, pois o feixe transmitidoirá se refletir no ponto 2. Em C, com onavio a 30 milhas da costa, o feixe incideno ponto 3 e o erro será de 2 milhas.Somente com o navio ainda mais próximoé que a linha de costa será realmenteapresentada no radar.

Navegação radar


Assim, nas aterragens o radar deve ser usado com cautela, pois grandes erros podemresultar nas posições obtidas. Informações adicionais, oriundas de outros auxílios-rádio ànavegação e, principalmente, as sondagens fornecidas pelo ecobatímetro, deverão ser usadas,em conjunto com as observações-radar, para determinação da posição do navio.

14.3.4 DISTÂNCIA-RADAR COMO LDP DESEGURANÇA

Conforme visto no Capítulo 7, a linha de posição distância é utilizada como LDP deSegurança na navegação costeira e em águas restritas. As distâncias-radar, com a pre-cisão e facilidade de medida que lhes são características, são bastante convenientes para oemprego como LDP de Segurança.

Muitas vezes, quando se navega ao longo de uma costa ou se contorna um acidentenotável com baixa visibilidade, somos obrigados a aumentar a distância de terra, a fim decompensar a restrição de visibilidade, com o que a duração do trajeto é aumentada, acarre-tando maior dispêndio de tempo e combustível.

Traçando na Carta Náutica arcos de distância de segurança, com origem empontos selecionados da linha de costa, pode-se estabelecer uma linha de segurança (tan-gente aos referidos arcos de distância), por fora da qual uma travessia segura pode serfeita, usando distâncias-radar para controlar a navegação, a fim de garantir que o navionão entre nas distâncias mínimas de segurança (Figura 14.44). Com isso, fica reduzido oproblema mencionado no parágrafo anterior.

Figura 14.44 - Distâncias-radar como LDP de segurança

Para usar este método, é essencial assegurar-se que a linha de costa fornece bonsalvos nas distâncias necessárias e que a imagem radar será realmente da linha de costa enão de alvos mais elevados situados no interior. Ademais, o ganho não deve ser reduzido,a fim de que o radar receba e apresente na tela os primeiros ecos refletidos pela linha decosta, em relação à qual deve-se manter uma distância mínima.

Este método de distância de segurança pode ser comparado com o uso de ângulosverticais e ângulos horizontais de perigo na navegação visual (ver Capítulo 7).

Em condições normais de visibilidade, as distâncias-radar de segurança podem serusadas para assinalar perigos ao largo de uma costa onde são escassos os pontos notáveis ànavegação por métodos visuais.

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14.3.5 FUNDEIO DE PRECISÃO COM O RADARPode ocorrer a necessidade de executar um fundeio de precisão em baixa visibili-

dade, quando o radar pode ser o único auxílio disponível. A utilização de procedimentosseguros e bem definidos é de grande importância nos fundeios de precisão, principalmentequando o mesmo vier a ser feito por vários navios de uma Força na mesma área, ou emportos congestionados. O planejamento e a execução do fundeio de precisão devem serconduzidos de maneira a largar o ferro exatamente sobre o ponto determinado, com o máximode precisão.

a PREPARAÇÃO DA CARTA

Tal como no fundeio de precisão por métodos visuais, o fundeio de precisão com oradar exige uma preparação cuidadosa:

• traçar em torno do ponto de fundeio selecionando um círculo de segurança, tendocomo raio o filame (definido em função da profundidade do local e da natureza do fundo)somado ao comprimento do navio (Figura 14.45). Nenhum perigo deve ficar dentro dessecírculo; particular atenção deve ser dada a outros navios fundeados na área e a baixasprofundidades;

Figura 14.45 - Círculo de segurança

• traçar um círculo de “largar o ferro”em torno do ponto de fundeio, tendo co-mo raio a distância horizontal dos pe-loros ao escovém, ou, no caso de nave-gação radar, da antena do radar ao es-covém;

• traçar círculos de distância, a partirdo círculo de “largar o ferro”. Normal-mente, esses círculos devem ser traça-dos a cada 100 jardas, até o limite de

1000 jardas e, então, a 1200 jardas, 1500 jardas e 2000 jardas. O círculo de “largar oferro” deve ser considerado como “zero”;

• traçar a derrota de aproximação ao ponto de fundeio. O rumo de aproximação deveser escolhido de forma que se tenha pela proa um alvo conspícuo no radar, tal como aponta mostrada na Figura 14.46. Assim, a distância a essa referência dará continuamenteuma indicação direta da distância a navegar até o ponto de fundeio. A aproximaçãofinal deve, se possível, ser feita com o navio aproado à corrente, ou ao vento, se este tivermaior efeito;

• determinar as distâncias de referência para o fundeio de precisão com o radar. Umadistância pela proa (para a referência de proa do rumo final) e uma distância tão pelotravés quanto possível.

Da mesma forma que no fundeio de precisão por métodos visuais, no traçado dofundeio de precisão com o radar também devem ser levados em conta os dados táticosdo navio (avanço e afastamento) para as guinadas planejadas, obtidos das curvas degiro correspondentes às velocidades e ângulos de leme que se pretende utilizar.

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b. EXECUÇÃO DO FUNDEIO DE PRECISÃO COM O RADAR

Na execução do fundeio de precisão, a posição radar do navio é determinada segui-damente, de forma a assegurar que a derrota planejada está sendo realmente cumprida. Àmedida que os círculos de distância são atingidos, o Comandante deve ser informado,para que a velocidade possa ser ajustada, visando estar o navio parado ao alcançar o pontode fundeio, quando a antena do radar deverá estar sobre o círculo de “largar o ferro”, auma distância do ponto de fundeio igual à distância horizontal antena do radar-escovém(75 jardas no exemplo da Figura 14.46).

Figura 14.46 - Fundeio de precisão com o radar

Mesmo com boa visibilidade, o radar ainda pode ser bastante útil no fundeio deprecisão, quando pontos notáveis à navegação visual são escassos ou inexistentes, ou quandooutros navios estão fundeados nas proximidades (usa-se o radar, então, para manter umadistância segura desses navios).

Após a faina, o radar também é de grande utilidade no controle da posição de fundeio,especialmente em baixa visibilidade, para verificar se o navio está garrando.

O fundeio de precisão com o radar também pode utilizar os conceitos de navegaçãoparalela indexada, adiante abordados.

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14.3.6 NAVEGAÇÃO PARALELA INDEXADAA navegação radar empregando retas paralelas ao rumo do navio, traçadas na Carta

e na tela do radar, destina-se a controlar a situação do navio com relação à derrota planejada,além de indicar áreas de perigo a serem evitadas. Comparada com a navegação radar ele-mentar, a navegação paralela indexada tem a vantagem de prover informação emtempo real do afastamento do navio em relação à derrota planejada, assim como da apro-ximação de áreas perigosas.

As posições 1, 2, e 3, na carta e na repetidora do radar (Figura 14.47), apresentam odeslocamento do navio sobre a derrota planejada até o instante em que a ilha se encontravano través de boreste; as posições 4 e 5 mostram o navio afastado da derrota para bombordo.A distância exata fora da derrota poderá ser medida entre o eco da ilha e o ponto maispróximo da reta paralela indexada (traçada na repetidora, com lápis de cera). Para maiorfacilidade, poderão ser construídas escalas graduadas para cada escala da repetidora.

Figura 14.47 - Reta Paralela Indexada

a PREPARAÇÃO

Radar

A preparação do radar visa a obtenção da melhor apresentação possível, na escalamais curta da repetidora. Escalas maiores que 6 milhas raramente são utilizadas em nave-gação em águas restritas. Para melhor resolução, o radar deverá ser operado em pulsocurto (SHORT PULSE) e faixa estreita (NARROW BANDWIDHT), pois nessas condiçõeshá um aumento na discriminação de distância e melhoria na apresentação radar.

Os seguintes aspectos merecem atenção permanente:

• os controles supressores (A/C RAIN, A/C SEA, STC e FTC), o brilho (BRILLIANCE)e o ganho (GAIN) deverão ser utilizados para eliminar da apresentação radar a chuva,o retorno do mar e os ecos falsos; mas é necessário que a utilização seja cuidadosa, paraque pequenos contatos, tais como bóias, balizas e pequenas embarcações, não sejamtambém eliminados;

• a distância às superfícies refletoras, bem como as condições meteorológicas e de propa-gação, variam constantemente ao longo da derrota, o que requer freqüentes ajustagensdos controles de brilho e ganho;

Navegação radar


• uma repetidora apresentando boa linearidade é um pré-requisito para a realização danavegação paralela indexada precisa. A condição de linearidade pode ser facilmenteverificada utilizando-se um compasso para comparar, fisicamente, a distância entre osanéis de distância em cada escala que for ser utilizada. Também, as paralelas indexadasda própria repetidora poderão ser utilizadas para esta verificação. Se, em qualquer escala,os anéis de distância não estiverem equidistantes, há falta de linearidade. Na Figura14.48 são apresentados exemplos exagerados de falta de linearidade, para ilustração.Distâncias precisas e marcações poderão ser obtidas em uma repetidora não linear; oserros surgirão nas medidas feitas entre dois pontos no PPI e não nas medidas radiais.

• os controles de centragem da apresentação devem ser ajustados com atenção; umaapresentação radar descentralizada redundará em erros de marcação em todas ou emalgumas marcações. A marca de proa (SHM) deverá ser verificada por comparação comuma repetidora da giro que não apresente erro em relação à agulha mestra. Mesmoassim, não se pode assumir que a apresentação esteja sempre alinhada; é convenienteque se faça uma verificação da orientação da apresentação, através de comparações demarcações radar e visual de pontos conspícuos de terra.

• o erro de distância da repetidora a ser utilizada em navegação deverá ser determinadopara cada escala, antes de iniciar a travessia; os resultados, sob forma de correções aserem aplicadas às distâncias, deverão ser anotados com lápis de cera na periferia doPPI, e todas as distâncias informadas já deverão incorporar essas correções. A maioriados atracadouros permite que se comparem distâncias obtidas na carta com as obtidaspelo radar, antes do navio suspender. A determinação do erro quando navegando serátratada mais adiante.

• quando a repetidora não possuir recurso para descentragem do cursor de distância, escalasgraduadas em milhas e com uma milha subdividida em décimos ou em centenas de jardasdeverão ser construídas para cada escala da repetidora, de modo a permitir que distânciasentre pontos na apresentação radar possam ser facilmente determinadas utilizando-seum compasso.

Figura 14.48 - Linearidade

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Carta

Considerações normais à escolha de uma derrota se aplicam quando da preparaçãoe do planejamento de uma navegação em águas restritas e/ou baixa visibilidade. Algunsfatores adicionais deverão, entretanto, ser considerados:

• a arte de navegar requer a uniformização de símbolos e traçados, de modo que a execuçãode um planejamento possa ser facilmente compreendida. A navegação em baixa visibili-dade requer o mesmo tratamento; portanto, é sugerido que:

• as retas paralelas indexadas principais sejam representadas por linhas contínuas;

• as retas de segurança sejam representadas por linhas tracejadas; e

• as curvas de guinada sejam representadas por linhas pontilhadas;

• o menor número possível de mudanças de rumo deve ser adotado, pois, a cada uma, ooficial de navegação terá de dedicar certo tempo no traçado de novas retas paralelasindexadas na repetidora, com prejuízo para a avaliação da situação e para o assessora-mento ao comando;

• cada pernada da derrota deverá ser escolhida tendo em mente a escala que será usadana repetidora; quanto mais curta a escala utilizada, maior a precisão da navegação;mas, por outro lado, os pontos de terra adotados passarão rapidamente, exigindo quenovas retas paralelas indexadas sejam traçadas, com a conseqüente perda de tempo;

• sempre que possível, devem-se ter retas paralelas indexadas em ambos os bordos daderrota, pois serão uma segurança contra erros de identificação de pontos de terra epoderão indicar, ainda, a existência de erros de distância na repetidora, ou falta de li-nearidade;

Figura 14.49 -

Navegação radar


• deve ser estabelecido quando será mudada de uma paralela indexada para a seguinte.No exemplo da Figura 14.49, deverá ser mudado de PONTA 1 para PONTA 4 na posiçãoA, com tempo suficiente para a troca seguinte, de BÓIA 2 para o PIER 3, na posição B,ocasião em que a BÓIA 2 estará atingindo o limite externo da tela do PPI.

Retas de Segurança

Conjuntos completos de retas de segurança, com suas distâncias às retas paralelasindexadas e à derrota planejada, deverão ser traçados na carta. Elas serão de extremovalor para indicar o quanto o navio poderá se afastar, com segurança, da derrota planejada.Para evitar excesso de traçado no PPI, apenas aquelas de importância imediata deverãoser utilizadas, enquanto o navio estiver seguindo a derrota. Quando ocorrer um afastamentoda derrota para evitar outro navio (ou devido a uma avaria, homem ao mar, ou outro motivoqualquer), é essencial que um conjunto completo de retas de segurança seja prontamentetraçado na repetidora. Na Figura 14.50, foram traçadas na carta retas de segurança,representadas por linhas tracejadas, significando:

Figura 14.50 - Retas de segurança

• ilha A (paralela indexada 0.7' por BB): profundidades seguras até 0.2' (400jd) a BB; e

• ponta B (paralela indexada 0.5' por BE): profundidades seguras até 0.1' (200jd) a BE.

Outros detalhes mostrados na Figura:

• pier: 0.4' (800jd) por BE;

• 5M: distância de 5M para o ponto de destino, quando estivermos no través da ilha A; e

• 4M: distância de 4M para o ponto de destino, quando estivermos no través do pier.

Erro de Distância Como o erro de distância varia freqüentemente, as vezes devido a variações de

voltagem ou a variações de temperatura interna do equipamento, é necessário, para umanavegação de precisão, que o erro de distância seja determinado em todas as oportunidadesdurante a travessia. A preparação prévia pode reduzir o tempo necessário para adeterminação do erro de distância a apenas dez segundos, evitando, ainda, que asoportunidades sejam perdidas ou a verificação esquecida.

Navegação radar


O erro poderá ser determinado tomando-se a distância-radar com a maior precisãopossível, entre dois pontos de terra conspícuos no PPI e representados na carta, no instanteem que o navio estiver passando no alinhamento entre eles.

A soma das duas distâncias-radar, comparada com a distância obtida na carta, indicao dobro do erro, já que duas distâncias foram utilizadas.

Figura 14.51 - Determinação do erro de distância

No exemplo da Figura 14.51, teríamos:

PONTA A: 2.1 M

BALIZA : + 2.3 M

DISTÂNCIA NO RADAR: 4.4 M

DISTÂNCIA NA CARTA: – 4.2 M

DIFERENÇA: 0.2 M

ERRO DE DISTÂNCIA: 0.1 M (a subtrair).

Mudanças de RumoA posição para início de guinada nas mudanças de rumo é estabelecida e plotada, em

navegação paralela indexada, da mesma maneira que em navegação visual, isto é, levandoem consideração a distância a ser percorrida pelo navio até atingir o novo rumo, ou seja oavanço e o afastamento. Na Figura 14.52 estão mostrados o ponto de guinada, retasparalelas indexadas e retas de segurança, para as duas pernadas da derrota planejada.

Figura 14.52 -

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b. TRAÇADO NO PPI

O oficial de navegação deverá manter-se adiantado no traçado das retas indexadasno PPI, isto é, deverá traçar o próximo conjunto de retas tão logo as que estejam em usopossam ir sendo apagadas.

Figura 14.53 - Croquis da derrota

A fim de evitar obscurecer ecos ra-dar e visando aumentar a precisão, asretas paralelas indexadas deverão sertraçadas o mais leve possível. Os lápis“Omnichrome”, nas cores azul, vermelhoe amarelo, apresentam melhor resultadoque os lápis de cera comuns. Cada retadeverá, por sua vez, ser identificadaabreviadamente e com indicação da escalaaplicável, devendo ser paralela ao rumono fundo e não à proa do navio ou à proaesperada.

A preparação de esquemas,desenhos e croquis de partes notáveis daderrota, retirados da carta, podem ser deextrema utilidade, evitando o afastamentodo oficial do PPI para consulta à carta(Figura 14.53). Igualmente, esquemas dotraçado do PPI, feitos na atmosfera friado estágio de planejamento, ajudarão aevitar erros durante a fase de travessia;as profundidades mínimas esperadasmerecem uma anotação com destaque.

c. IDENTIFICAÇÃO DE ECOS RADARQuando necessário identificar algum eco radar, é melhor utilizar como referências a

distância e marcação em relação a um outro eco radar de ponto de terra já identificado, doque em relação ao navio, cuja posição poderá não estar precisa naquela ocasião.

d. COMENTÁRIOS E SUGESTÕES PARA A MANOBRAO responsável pela condução da navegação radar deve manter um contínuo, constante,

preciso e completo fluxo de informações e sugestões para o comando. Períodos longos desilêncio dão margem a que a imaginação e a ansiedade no passadiço sejam ativadas, com oconseqüente fluxo de perguntas, o que deve ser evitado. Informações irrelevantes seguidas,com a intenção de evitar que os demais falem, são igualmente indesejáveis.

As sugestões sobre a próxima mudança de rumo devem ser, exceto quando em emer-gência, transmitidas com o motivo, como, por exemplo: “dois minutos para o ponto de guinada,boreste 120°, de acordo com o plano para contornar o quebra-mar”.

Outros itens a comentar, sem qualquer ordem de prioridade, são:

• informar regularmente a posição do navio em relação à derrota; se fora dela, o bordo, oquanto, e se está retornando.

AV

AF

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• informar detalhes dos sinais de auxílio à navegação ou pontos notáveis esperados.

• informar as limitações de manobra. Exemplo: “Águas safas até 500 jardas a boreste e800 jardas a bombordo, na próxima milha e meia”.

• manter atenção aos alvos que se aproximam, principalmente quanto ao movimento demarcações e a “rate” de variação de distância; deve ser lembrado, no entanto, que não éo único que pode vê-los e, portanto, deve permitir que o oficial controlador de contatosfaça o seu trabalho.

• informar os resultados das verificações dos erros de distância e de alinhamento radar.

e. POSIÇÕES RADAR

Os “marques” devem ser dados com um intervalo tal que permita a obtenção deposições radar suficientes à manutenção da navegação precisa. Isso, freqüentemente, entraem conflito com outras tarefas do operador da repetidora, obrigando-o a trabalhar commaior rapidez, sem prejuízo, porém, da necessária precisão. Nas repetidoras que possuem“strobe” sobre a varredura radar, a utilização dos anéis de distância, embora mais rápida,perde em precisão quando é necessário interpolar. Um método eficiente consiste em marcarcom lápis de cera a posição dos pontos selecionados no instante do “marque”, e efetuarposteriormente a leitura das distâncias utilizando o “strobe” de distância. Esse métodopermite que se obtenham as distâncias com precisão, sem que seja introduzido erro devidoao movimento do navio, apresentando, também, como vantagem a possibilidade de rápidaconfirmação, caso a plotagem não indique uma boa posição.

f. MUDANÇAS DE RUMO

É vantajosa a adoção de uma rotina para efetuar mudanças de rumo, como, porexemplo:

• verificar se a área encontra-se safa para efetuar a mudança de rumo (reportar);

• sugerir a guinada;

• verificar se as ordens para o timoneiro refletem o que foi sugerido;

• observar a “rate” de guinada;

• quando “a caminho”, sugerir correções de rumo para posicionamento sobre a derrota; e

• informar alvos, bóias, etc.

g. FUNDEIO DE PRECISÃO COM NAVEGAÇÃO PARALELA INDEXADA

A utilização da navegação paralela indexada durante um fundeio nada mais é do queuma extensão da técnica vista anteriormente.

A aproximação ao fundeadouro é efetuada usando o mesmo princípio já estudado, ouseja, o da escolha de pontos radar conspícuos (se possível um em cada bordo da derrotaplanejada), para utilização no traçado das retas paralelas indexadas. Se necessário, retasde segurança poderão ser previstas, alertando sobre as áreas perigosas à navegação. Orumo final deverá ser escolhido de modo que se tenha pela proa um ponto conspícuo noradar, que servirá de referência para o fundeio, em uma distância determinada.

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Figura 14.54 - Fundeio de precisão com navegação paralela indexada

Na Figura 14.54, por exemplo, suponhamos que o rumo final escolhido para o fundeiode precisão é 290°, tendo como referência de proa uma ilha conspícua no radar. O pontode fundeio está a 1 milha da referida ilha. Na área há um pier por BE que pode ser utilizadopara o traçado de uma reta paralela indexada. O navegante, então, executa o seguinte:

1. na carta, após traçar o rumo final 290° e plotar o ponto de fundeio a 1 milha da ilha,conforme anteriormente visto, traça a reta paralela com relação à extremidade do pier edetermina a sua distância à derrota planejada;

2. na repetidora, alinha o cursor de paralelas na direção da derrota planejada (290°);

3. usando as linhas paralelas do cursor como guia, traça na tela, a uma distância do centrodo PPI igual à determinada em (1), a reta paralela indexada, que representa a linha demovimento relativo da extremidade do pier, se o navio estiver sobre a derrota planejada;

4. na linha central do cursor de paralelas (orientado na direção 290°), faz uma marca a 1milha do centro do PPI e registra LG (ponto de largada do ferro, cuja distância ao pontode fundeio é igual à distância horizontal da antena do radar ao escovém); e

5. faz outra marca na linha central do cursor de paralelas, 1 milha além do ponto LG esubdivide esta milha, conforme mostrado na Figura.

Se o navio, na aproximação ao ponto de fundeio, estiver sobre a derrota planejada,a reta paralela indexada traçada na repetidora irá tangenciar a imagem radar da cabeça dopier, que, em seu movimento relativo, manter-se-á sobre a paralela indexada enquanto onavio seguir a derrota planejada. Se o navio desviar-se da derrota, a imagem do pier afastar-se-á da reta paralela indexada e o navio deverá corrigir o rumo, de modo a que a extremidadedo pier retorne à reta traçada.

Com o navio sendo mantido sobre a derrota planejada, usa-se a referência de proapara dar indicações da distância ao ponto de fundeio. Quando a marca “1” alcança a bordainterna do “pip” da ilha, a distância a percorrer será de 1 milha. Quando a marca “0.5” tocao "pip", resta 0.5 milha (ou 1000 jardas) para o ponto de fundeio, e assim por diante. O ferrodeverá ser largado com o navio parado, quando a marca LG tocar a borda interna do “pip”da ilha, isto é, com o navio exatamente a 1 milha da ilha.

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14.4 USO DO RADAR PARA EVITARCOLISÃO NO MAR

14.4.1 MOVIMENTO RELATIVOO radar também é um recurso de enorme importância para evitar colisões no mar,

especialmente em condições de visibilidade restrita, possibilitando a detecção antecipadade outros navios (com o tempo requerido para uma correta avaliação da situação) e fornecendoelementos que permitam manobrar com segurança, de acordo com as regras de navegação(ver Capítulo 15).

Conforme visto, a imagem radar (tanto a estabilizada, como a não estabilizada)constitui uma apresentação em movimento relativo* , na qual o nosso navio mantém-se fixo no centro da tela do indicador e todos os alvos são mostrados com o seu movimentorelativo (com referência ao nosso navio). Assim sendo, é essencial que sejam bemcompreendidos os fundamentos do movimento relativo.

O movimento absoluto ou movimento verdadeiro de um navio é definido emtermos do seu rumo verdadeiro e sua velocidade, tomados com relação a um ponto fixona Terra. Entretanto, o movimento de um objeto pode, ainda, ser definido em termos de suadireção e velocidade com relação a outro objeto que também se move, quando, então, sedenomina movimento relativo.

O movimento relativo de um navio (isto é, o movimento de um navio com relação aoutro, que também se move) é definido pela DIREÇÃO DO MOVIMENTO RELATIVO(DMR) e pela VELOCIDADE DO MOVIMENTO RELATIVO (VMR).

Assim, cada forma de movimento pode ser definida por um vetor, representandosua direção e velocidade de deslocamento.

Figura 14.55 - Movimento relativo entre dois navios

* Tem se tornado crescente o uso da apresentação radar em movimento verdadeiro. Entretanto, para

utilização do radar como meio de evitar colisões no mar, o emprego da apresentação em movimento

relativo oferece, sem dúvidas, maiores vantagens.

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Para firmar idéias, vamos examinar uma situação que envolva movimento relativoentre 2 navios. Na Figura 14.55, o navio A, na posição geográfica A1, no rumo verdadeiro000°, velocidade 15 nós, observa o navio B no PPI, na marcação 180°, distância 4 milhas.A marcação e distância do navio B variam à medida que A procede da posição geográficaA1 para A3. Na posição geográfica A2, B foi marcado aos 134°, na distância de 3.8 milhas.Em A3, o navio B está na marcação 104°, distância de 5.5 milhas. O movimento relativodo navio B com referência ao navio A está ilustrado nas sucessivas apresentações do PPI doradar de A, mostradas na Figura 14.55.

Da mesma forma, o navio B, no rumo verdadeiro 026°, velocidade 22 nós, naposição geográfica B1 observa o navio A no PPI do seu radar, na marcação 000°, dis-tância de 4 milhas. A marcação e distância de A variam à medida que o navio B procededa posição geográfica B1 para B3. Em B2, A é marcado aos 314°, na distância de 3,8milhas. Na posição geográfica B3, a marcação do navio A é 284°, distância de 5.5 milhas.O movimento relativo do navio A com referência ao navio B está ilustrado nas sucessivasapresentações do PPI do radar de B, também mostradas na Figura 14.55.

Se o operador do radar do navio A plotar as posições relativas sucessivas do alvo B(com referência à posição do seu navio, fixo no centro do PPI), obterá um traçado denominadoPLOTAGEM RELATIVA, como ilustrado na Figura 14.56. Se o operador do radar do navioB plotar as posições relativas do navio A, obterá a PLOTAGEM RELATIVA ilustradana Figura 14.57. Para o operador do radar do navio A, tudo se passa como se A estivesseparado e B seguisse o caminho aparente B1, B2, B3 (Figura 14.56). O operador radar de A,com base na PLOTAGEM RELATIVA determina que a DIREÇÃO DO MOVIMENTORELATIVO (DMR) do alvo B é 063°. Para o operador do radar do navio B, tudo se passacomo se B estivesse parado e A seguisse o caminho aparente A1, A2, A3 (Figura 14.57), nadireção DMR = 243°.

Figura 14.56 - Movimento de B com relaçãoa A (observado na tela do radar de A)

Figura 14.57 - Movimento de A com relaçãoa B (observado na tela do radar de B)

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Figura 14.58 -

Neste ponto, é de importância fun-damental entender que o movimentodefinido pela PLOTAGEM RELATIVAem cada PPI não representa omovimento verdadeiro (rumoverdadeiro e velocidade) do outronavio. A Figura 14.58 ilustra o rumoverdadeiro do navio B, representadosobre a PLOTAGEM RELATIVA de B,obtida pelas informações do radar donavio A. Para determinar o rumoverdadeiro e a velocidade de outronavio, são necessários cálculos adicionais,usando vetores relativos e verdadeiros.

O movimento relativo é, então, definido em termos de DIREÇÃO DO MO-VIMENTO RELATIVO (DMR) e VELOCIDADE DO MOVIMENTO RELATIVO (VMR).A DIREÇÃO DO MOVIMENTO RELATIVO, conforme já mencionado, é obtidadiretamente da PLOTAGEM RELATIVA (tendo o cuidado de verificar o sentido corretodo referido movimento, a fim de evitar tomar a recíproca). Assim sendo, na Figura 14.56, aDMR do alvo B é 063°. Para determinar a VELOCIDADE DO MOVIMENTO RELATIVO(VMR), temos que considerar a distância relativa percorrida e o intervalo de tempocorrespondente. Desta forma, na Figura 14.56, se a distância relativa B1-B3 é de 11 milhase se o intervalo de tempo decorrido entre as posições é de 1 hora, a VMR do alvo B é de 11nós.

É óbvio que só existe movimento relativo de um navio, com relação a outro, quandoseus movimentos absolutos (verdadeiros) diferirem em velocidade e/ou direção.

14.4.2 MÉTODO DO MOVIMENTO RELATIVOO Método do Movimento Relativo divide-se em duas partes: Diagrama das

Posições Relativas e Diagrama das Velocidades.

Figura 14.59 -

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a. DIAGRAMA DAS POSIÇÕES RELATIVAS

No diagrama das posições relativas, o navio referência (em relação ao qualdeve ser mostrado o movimento relativo) é representado por um ponto fixo, no centro dodiagrama, designado pela letra R. O outro navio, genericamente denominado alvo, ou con-tacto, é representado pela letra M (navio manobrador), sendo suas posições relativassucessivas designadas por índices (M1, M2, M3, etc.).

Na Figura 14.59 (A), está representada a plotagem geográfica (ou verdadeira)dos movimentos absolutos (ou verdadeiros) de 2 navios (R e M). Na Figura 14.59 (B)está representada a PLOTAGEM RELATIVA ou o diagrama das posições relativas deM com relação a R (navio de referência). O diagrama das posições relativas é construídomantendo R em um ponto fixo e plotando as posições sucessivas de M (M1, M2, M3, M4 eM5) utilizando as marcações verdadeiras e distâncias do alvo obtidas em R. No radardo navio de referência (R) a imagem correspondente está mostrada na Figura 14.60.

O diagrama das posições relativas permite obter os seguintes elementos:

DIREÇÃO DO MOVIMENTO RELATIVO (DMR), que é, por assim dizer, o rumo domovimento relativo, medido diretamente sobre a PLOTAGEM RELATIVA. Na Figura14.60, DMR = 275°.

DISTÂNCIA RELATIVA, que é a distância percorrida pelo movimento relativo do alvo M,entre suas sucessivas posições relativas (M1, M2, M3, etc.). A distância relativa deve sermedida na mesma escala de distância utilizada na plotagem das posições relativas do alvo M.

VELOCIDADE DO MOVIMENTO RELATIVO (VMR), ou velocidade relativa, que é adistância relativa percorrida na unidade de tempo. A VMR é obtida considerando adistância relativa e o intervalo de tempo gasto para percorrê-la.

PONTO DE MAIOR APROXIMAÇÃO (PMA), elemento muito importante para a segu-rança da navegação. O PMA é obtido tirando do ponto fixo de referência (R) uma perpen-dicular à DIREÇÃO DO MOVIMENTO RELATIVO. O PMA encontra-se na interseçãodessa perpendicular com a plotagem relativa. A Figura 14.61 ilustra a situação da Figuraanterior plotada em uma Rosa de Manobra, com a indicação do PMA. A marcação e adistância do PMA (que representa o ponto em que os navios R e M estarão mais próximos

Figura 14.61 - Plotagem relativa na rosa demanobraFigura 14.60 - Plotagem relativa

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um do outro) podem ser obtidas diretamente do diagrama das posições relativas. Aobtenção do outro elemento do PMA (hora em que ocorre) será adiante explicada.

b Diagrama de Velocidades

O rumo relativo (DMR) e a velocidade relativa (VMR) podem relacionar-se comos rumos e as velocidades dos 2 navios (R e M) pela construção do triângulo dasvelocidades ou diagrama de velocidades, também chamado de diagrama vetorial.

Figura 14.62 -

Suponhamos 2 navios, R (navegan-do no rumo verdadeiro 000°, com velo-cidade de 15 nós) e M (no rumo verda-deiro 026°, com velocidade de 22 nós).Para construir o diagrama de velocida-de e determinar o vetor do movimentorelativo de M com relação a R, traça-se,inicialmente, o vetor do movimento abso-luto de R, na direção 000° e com uma gran-deza de 15, em uma determinada escala.Denominemos o ponto de origem de t e aextremidade do vetor de r (Figura 14.62).

Do mesmo ponto t, traça-se o vetor correspondente ao navio M, na direção 026° e com umagrandeza de 22, medida na mesma escala utilizada para plotar o vetor de R. Usemos a letram para marcar a extremidade do vetor do alvo M. Para obter a DMR e a VMR de M emrelação a R, faz-se com que o ponto de origem t se desloque com a mesma velocidade de R,porém em rumo oposto. Traça-se, pois, o vetor tr’, correspondente a este movimento. Aresultante dos vetores tr’ e tm nos dará um vetor igual ao vetor rm (Figura 14.62-A), quenos indica o rumo e a velocidade do movimento relativo de M com referência a R (istoé, DMR e VMR). A construção gráfica é feita mais facilmente da seguinte maneira (Figura14.62-B):

• traçam-se os vetores tr e tm;

• liga-se o ponto r ao ponto m;

• o rumo relativo, ou DIREÇÃO DO MOVIMENTO RELATIVO (DMR), é a direção dalinha rm (no sentido de r para m);

• a velocidade relativa (VMR) é a grandeza rm, medida na mesma escala utilizada paratraçar os outros vetores.

No exemplo mostrado na Figura 14.62, obtém-se para o vetor do movimento rela-tivo:

DMR = 063°; VMR = 11 nós

A escala de velocidade, usada para construir o diagrama de velocidade, é in-dependente da escala de distâncias, utilizada para a plotagem relativa (ou diagramadas posições relativas).

Se conhecermos o vetor do navio de referência (tr) e o vetor do movimentorelativo (rm), poderemos obter, construindo o diagrama de velocidades, o vetor doalvo M (tm), com seus 2 elementos: o rumo do alvo e a velocidade do alvo.

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14.4.3 ROSA DE MANOBRAPara facilitar a construção dos diagramas das posições relativas e diagramas de

velocidades, usa-se, na resolução dos problemas de movimento relativo, uma folha deplotagem especial, denominada Rosa de Manobra, publicada pela Diretoria de Hidrografiae Navegação (Figura 14.63).

A Rosa de Manobra consiste, basicamente, de um diagrama polar contendo linhasradiais e círculos concêntricos igualmente espaçados. O círculo externo é graduado, de grauem grau, de 000° a 360°, no mesmo sentido que as rosas das agulhas. Essa graduação servepara o traçado de rumos e marcações. Uma outra graduação, interna, com algarismosmenores, apresenta os valores recíprocos da graduação exterior. As linhas radiais, repre-sentadas a intervalos de 10°, facilitam a plotagem dos rumos e marcações.

As circunferências concêntricas igualmente espaçadas, interceptando as linhas ra-diais, facilitam a plotagem de distâncias e velocidades, sendo graduadas, de 1 a 10,sobre os diâmetros 000°-180° e 090°-270°. Além disso, à direita da rosa são representadas5 escalas para medida de distâncias e velocidades (1:1; 2:1; 3:1; 4:1 e 5:1). Em todasessas escalas, cada divisão numerada tem um comprimento igual à distância entre duascircunferências adjacentes da rosa. As escalas permitem que sejam plotados na Rosa deManobra valores maiores de distâncias e velocidades, sem necessidade de cálculos au-xiliares. Entretanto, para obter melhor precisão, devemos usar sempre a maior escala pos-sível (lembrar que a escala 1:1 é 5 vezes maior que a escala 5:1).

Na solução dos problemas de movimento relativo, surge com freqüência a necessi-dade de obtermos um dos elementos tempo, velocidade e distância percorrida, emfunção dos outros dois. Para resolver rapidamente essas questões, existe um diagramarepresentado do lado esquerdo da rosa, com as respectivas instruções para seu uso. Estediagrama consta de 3 linhas retas. A linha que representa a velocidade (real ou relativa)é graduada em nós e em Km/h; a linha de distância (real ou relativa) é graduada emjardas e milhas náuticas; a linha de tempo é graduada em minutos. Conhecendo doiselementos, pode-se determinar o terceiro, alinhando uma régua pelos pontos corespondentesaos elementos conhecidos e lendo o valor do elemento desconhecido na outra escala. Porexemplo, se um navio percorre 30.000 jardas em 45 minutos, pode-se determinar o valor desua velocidade: 20 nós.

Os problemas deste tipo também podem ser resolvidos usando somente as graduaçõesda escala de tempo. Essa escala é construída de modo a ser uma escala logarítmica.Assim, a razão entre duas leituras quaisquer ao longo da escala será constante, desde quesejam constantes as distâncias entre elas. Utilizando-se esta propriedade, a escala é usadado seguinte modo: suponhamos um navio com 15 nós, que distância percorrerá em 90 minu-tos? Com o compasso medimos a distância na escala entre 15 e 60. Conservando a mesmaabertura do compasso, colocamos uma de suas pontas sobre 90. A outra cairá sobre a gra-duação 22.5, que será o número de milhas percorridas em 90 minutos.

Como vimos, o ábaco e a escala logarítmica resolvem os mesmos problemas. O uso deum ou de outro método dependerá das preferências do utilizador da Rosa de Manobra.

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Simbologia a ser usada na Rosa de Manobra

Com o fim de uniformizar as notações usadas na Rosa de Manobra, adota-se:

centro da rosa ........................................................................................................ letra t

extremidade do vetor velocidade do navio de referência .................................... letra r

extremidade do vetor velocidade do navio manobrador ................................... letra m

posições relativas do navio manobrador ................................símbolos M1, M2, M3, etc.

Cuidados no uso da Rosa de Manobra

a. conforme visto, a escala de distâncias é independente da escala de velocidades.Entretanto, todas as distâncias devem ser medidas em uma única escala, assim comotodas as velocidades. Para evitar confusão, é comum assinalar na rosa com V a escalaque está sendo usada para as velocidades e com d a escala usada para medida dasdistâncias;

b. para melhor precisão, deve ser sempre utilizada a maior escala possível na medida dasdistâncias e velocidades. Normalmente, para plotagem das posições relativas e construçãodo diagrama de velocidades de contatos, a fim de evitar colisões no mar, as escalas de 1:1ou 2:1 são convenientes para emprego;

c. assinalar com uma seta o sentido dos vetores, na hora de traçá-los;

d. assinalar com as letras correspondentes todos os pontos, no momento em que são plotados;

e. lembrar-se que o vetor do movimento relativo do alvo é tomado sempre de r para m;

f. a posição do navio de referência é sempre no centro da rosa;

g. os vetores de velocidades verdadeiras se originam sempre no centro da rosa;

h. para a plotagem relativa e construção dos diagramas das posições relativas oudiagramas de velocidades, pode ser utilizado qualquer intervalo de tempo entre asposições do alvo M. Dois valores, entretanto, facilitam os cálculos subseqüentes:

• 3 minutos, para usar a “Regra dos Três Minutos”, pela qual a velocidade, em nós, éigual à distância percorrida em 3 minutos, em jardas, dividida por 100.

• 6 minutos, para empregar a “Regra dos Seis Minutos”, que diz que a velocidade, emnós, é igual à distância percorrida em 6 minutos, em milhas, multiplicada por 10.

i. no método do movimento relativo, uma situação preocupante se configura quando umcontacto apresenta marcação constante e distância diminuindo, pois isto significaque o referido contacto está em rumo de colisão com o nosso navio. Mesmo quando asmarcações variam um pouco, devido às imprecisões nas medidas toda atenção deve serdada a um alvo fechando sobre o nosso navio nessas condições, devendo-se admitir queexiste risco de colisão.

j. na realidade, devido aos erros nas medidas das marcações e distâncias, raramente épossível traçar uma reta que passe por todas as posições relativas do alvo plotadas naRosa de Manobra. A direção do movimento relativo (DMR) é, então, obtida “filtrando”aquelas posições, isto é, fazendo passar uma reta de forma que os pontos fiquem bemdistribuídos para um e outro lado, o mais próximo possível dela.

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14.4.4 RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE MOVIMENTORELATIVO

O método do movimento relativo, utilizando as informações do radar e a Rosa deManobra para construção dos diagramas de posições relativas e de velocidades, tem inúmerasaplicações táticas, especialmente quando navios de guerra navegam em grupo, ou quandose engajam em combate. Esta seção, entretanto, tratará do uso do método apenas parasolução de problemas que envolvem o uso do radar para evitar colisões no mar, além deoutros comuns na navegação.

1. Seu navio está no rumo 162°, velocidade 24 nós. Às 0103 horas, é detectado um contactona marcação 123°, distância 13.000 jardas. Às 0107 horas, o mesmo contacto é marcadoaos 119°, distância 9.500 jardas. Determinar DMR, VMR, PMA (marcação, distância ehora), rumo do alvo e velocidade do alvo.

Figura 14.63 - Problema n° 1

Solução (Figura 14.63):

a. sendo a nossa velocidade de 24 nós, selecionamos a escala de 3:1 para escala develocidades. Traça-se, então, o vetor tr.

b. tendo em vista as distâncias envolvidas, selecionamos a escala de 1:1 para escala dedistâncias. Plotam-se, então, as posições relativas M1 e M2, com os dados do problema(sabendo que 1 milha = 2.000 jardas), construindo o diagrama das posições relativas.

c. do diagrama das posições relativas obtém-se:

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• DIREÇÃO DO MOVIMENTO RELATIVO (DMR) = 314°

• DISTÂNCIA RELATIVA (M1–M2) = 1,8 milhas (3600 jardas).

d. com a distância relativa (M1–M2) e o tempo correspondente (4 minutos) obtém-se avelocidade relativa: VMR = 27 nós

A velocidade relativa pode ser obtida por cálculo ou usando o diagrama (ábaco) impressona Rosa de Manobra, conforme mostrado na Figura 14.63.

e. o diagrama das posições relativas nos fornece diretamente 2 elementos do PMA (pontode maior aproximação):

marcação = 044° (perpendicular à DMR)

distância = 1,2 milhas (2.400 jardas).

f. para calcular a hora em que o PMA ocorrerá, verifica-se no diagrama das posiçõesrelativas qual a distância entre a posição M2 e o PMA. Com essa distância, a velocidaderelativa e a hora da posição M2, calcula-se a hora em que ocorrerá o PMA. Neste exemplo:

distância (M2 – PMA) = 4,55 milhas (9.100 jardas)

velocidade relativa = 27 nós

tempo = 10 minutos (arredondado ao minuto inteiro)

hora da posição M2 = 0107 horas

tempo até o PMA = 10 minutos

hora do PMA = 0117 horas.

g. constrói-se, então, o diagrama de velocidades, para obtenção do vetor tm, cujoselementos são o rumo do alvo e a velocidade do alvo:

rumo do alvo = 251°

velocidade do alvo = 12.5 nós.

Analisando-se essa situação à luz do RIPEAM (Regulamento Internacional para Evi-tar Abalroamentos no Mar), verifica-se que ela envolve dois navios em rumos cruzados (Rno rumo 162° e M no rumo 251°), defasados de cerca de 90°. Pelas posições relativas dosdois navios, R (nosso navio) tem preferência e, assim, manterá seu rumo e velocidade. M éo navio que deverá manobrar, caso haja risco de colisão. Como o PMA é bastante próximo(1.2 milhas), devemos manter um rígido controle da situação, até que o outro navio passe oPMA e comece a se afastar.

2. Seu navio, navegando sob visibilidade restrita, está no rumo 011°, velocidade 6 nós. Às1322 horas, um contacto é detectado na marcação verdadeira 026°, distância 11.000jardas. Às 1333 horas, o mesmo contacto é marcado aos 056°, na distância de 7300 jardas.Determinar DMR, VMR, PMA (marcação, distância e hora), rumo do alvo e velocidadedo alvo.


a. tendo em vista as distâncias envolvidas, selecionamos a escala de 1:1 para escala dedistâncias. Plotam-se, então, as posições relativas M1 e M2 com os dados do problema (1milha = 2.000 jardas), construindo o diagrama das posições relativas.

b. do diagrama das posições relativas, obtém-se:

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DMR = 167°

DISTÂNCIA RELATIVA (M1–M2) = 2.95 milhas (5900 jardas).

c. com a distância relativa (M1–M2) e o intervalo de tempo (M1–M2) obtém-se:VMR = 16 nós (Figura 14.64).

d. o diagrama das posições relativas nos fornece diretamente 2 elementos do PMA:

marcação = 077°

distância = 3.4 milhas (6.800 jardas).

e. para calcular a hora do PMA, obtém-se no diagrama das posições relativas, a distânciaM2 – PMA = 1.3 milhas (2.600 jardas). Com a velocidade relativa de 16 nós, calcula-seo tempo correspondente = 5 minutos (arredondando para o minuto inteiro):

hora de posição M2 = 1333 horas

tempo até o PMA = 05 minutos

hora do PMA = 1338 horas.

f. tendo em vista o valor da velocidade relativa VMR = 16 nós, escolhe-se a escala 2:1para escala de velocidades. Traçam-se, então, os vetores tr e rm e determina-se o vetortm, obtendo-se, assim:



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3. Seu navio está no rumo 000°, velocidade 5 nós, navegando sob visibilidade restrita. Às0835 horas, um contacto é marcado aos 051° / 12.000 jardas. Às 0848 horas, o mesmocontacto é marcado aos 033° / 11.000 jardas. Determinar DMR, VMR, PMA (marcação,distância e hora), rumo do alvo e velocidade do alvo. Informar se o alvo cortará nossaproa ou nossa popa e a distância e hora em que o corte ocorrerá.



a. seleciona-se a escala de distâncias 1:1 e traça-se o diagrama das posições relativas,obtendo-se:

DMR = 296°

DISTÂNCIA RELATIVA = 1.85 milhas (3700 jardas).

b. com o valor da distância relativa e o intervalo de tempo M1–M2 (13 minutos), obtém-se:

VMR = 8.5 nós (Figura 14.65).

c. do diagrama das posições relativas obtém-se os seguintes elementos do PMA:

marcação = 026°

distância = 5.4 milhas (10.800 jardas).

d. com a distância M2 – PMA e a VMR, obtém-se o intervalo de tempo até o PMA: 5 minutos(arredondado).

e. então, obtém-se a hora do PMA: 0853 horas.

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f. seleciona-se a escala 1:1 para escala de velocidades e constrói-se o diagrama develocidades, obtendo:



g. no diagrama das posições relativas verifica-se que o alvo cortará nossa proa (noponto indicado na Figura 14.65), na distância de 6.1 milhas (12.200 jardas). Com adistância da posição M2 ao ponto de corte da proa (3.3 milhas ou 6.600 jardas) e a VMRde 8.5 nós, obtemos o intervalo de tempo até o corte da proa: 23 minutos (arredondado).Então, calcula-se:

hora de posição M2 = 0848 horas

tempo até o corte de proa = 23 minutos

hora do corte de proa = 0911 horas.

4. Seu navio está no rumo 010°, velocidade de 16 nós, navegando sob visibilidade restrita.São obtidas as seguintes posições sucessivas de um mesmo contato, em relação ao seunavio:

POSIÇÃO HORA MARCAÇÃO DISTÂNCIA

M1 0100 054° 18.0 milhasM2 0103 052° 17.2 milhasM3 0106 050° 16.3 milhasM4 0109 048° 15.5 milhasM5 0112 046°, 14.7 milhas


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Determinar DMR, VMR, PMA (marcação, distância e hora), rumo do alvo e velocidadedo alvo. Informar se o alvo cortará nossa proa ou popa e a distância e hora em que o corteocorrerá.


a. seleciona-se a escala de distâncias 2:1 e constrói-se o diagrama das posiçõesrelativas, obtendo-se:

DMR = 268°

DISTÂNCIA RELATIVA (M1–M5) = 3.9 milhas

VMR = 20 nós (Figura 14.66).

Conforme anteriomente citado, erros nas medidas das distâncias e marcações fazemcom que só raramente seja possível traçar uma reta que passe exatamente por todas asposições do contacto. Assim, como no presente exemplo, a DMR deve ser obtida pelo traça-do de uma reta de forma que os pontos fiquem bem distribuídos para um e outro lado, omais próximo possível dela.

b. determinam-se os elementos do PMA:

marcação = 358°

distância = 10.0 milhas

hora = 0145 horas

c. constrói-se o diagrama de velocidades, na escala 2:1 e obtém-se:



d. o alvo cortará nossa proa, na distância de 10.4 milhas, às 0138 horas (antes, pois, dealcançar o PMA, conforme podemos verificado na Figura 14.66).

5. Seu navio está no rumo 160°, velocidade de 10 nós e obtém as seguintes posições sucessivasde um mesmo contato:


M1

1000 200° 20.000 jardas

M2

1005 200° 18.000 jardas

M3

1010 200° 16.000 jardas

Determinar os elementos do PMA, o rumo e velocidade do contacto.


a. antes mesmo de construir o diagrama das posições relativas, já verificamos que seconfigura uma situação perigosa, pois a marcação do alvo permanece constante, enquantosua distância diminui, o que significa que está em rumo de colisão com o nosso navio.

b. traçando o diagrama das posições relativas (escala de distâncias 1:1), obtemos osseguintes elementos:

DMR = 020°

DISTÂNCIA RELATIVA (M1–M3) = 2.0 milhas

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VMR = 12 nós (Figura 14.67)

PMA: COLISÃO ÀS 1050 HORAS.

c. traçando o diagrama de velocidades (escala 1:1), obtemos:



d. analisando a situação, verificamos que se trata de um caso de rumos cruzados (nossonavio no rumo 160° e o contacto no rumo 076°) e que o outro navio tem preferência (poisnós o avistamos por BE). Deveremos, então, manobrar com ampla antecedência, a fim dedeixar o outro navio safo, evitando cortar sua proa, se possível.


6. Seu navio navega, sob forte nevoeiro, no rumo 090°, velocidade 4 nós, buscando umabarca-farol que constitui o sinal de aterragem e que marca o início do canal de acessoao seu porto de destino. Na tela do radar aparecem dois contactos nas vizinhanças daposição da barca-farol. Suas posições sucessivas são:


M1

0500 100° 7.5 milhas

M2

0516 101° 5.7 milhas

CONTATO M:

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CONTATO N:POSIÇÃO HORA MARCAÇÃO DISTÂNCIA

N1

0500 075° 8.0 milhas

N2

0516 073° 7.0 milhas

Identificar qual dos dois contatos é a barca-farol.



a. escolhendo a escala 1:1 tanto para escala de distância, como para escala develocidades, traçam-se os diagramas de posições relativas e os diagramas develocidades dos alvos M e N (Figura 14.68), obtendo-se:

DMR (M) = 276° ; VMR (M) = 7.0 nós

DMR (N) = 270° ; VMR (N) = 4.0 nós

rumo (M) = 284° ; velocidade (M) = 3.0 nós

alvo (N) está parado (velocidade zero).

Assim, o método do movimento relativo permitiu identificar a barca-farol comoo contacto N. Guinaremos, então, para aproar ao referido sinal. Com isso, nos afastaremosdo alvo M, cujo PMA seria muito próximo do nosso navio (ver nova linha do movimentorelativo de M, que ocorreria após a nossa guinada, na Figura 14.68).

Mesmo sem construir o diagrama de velocidades, poderíamos concluir que o alvoN está parado, pois o seu movimento relativo tem o rumo exatamente oposto ao rumo donavio e velocidade igual à que desenvolvemos.

Navegação radar


7. Determinar a direção e velocidade do vento verdadeiro em um navio no rumo 030°,velocidade 15 nós, sendo as seguintes as indicações do anemômetro:

DIREÇÃO DO VENTO: 030° RELATIVOS (30° BE)

VELOCIDADE DO VENTO: 20 NÓS.



a. o problema pode ser resolvido assemelhando o movimento do ar ao movimento de umnavio. O vento verdadeiro corresponde ao movimento real (absoluto) do ar. O ventoaparente (ou relativo) é o movimento do ar em relação ao nosso navio (que também semove).

b. no caso do vento, basta traçar o diagrama de velocidades, ou diagrama vetorial,para obter os elementos do vento verdadeiro.

c. neste exemplo, se o vento aparente está entrando por 030° RELATIVOS, ele estásoprando de 060°. Assim, selecionando a escala de velocidades 2:1, construímos odiagrama de velocidades. No caso do vento, a extremidade do vetor do vento aparenteé denominada de w (“WIND”). Obtemos, então, o vetor tw, que nos fornece os elementosdo vento verdadeiro:

direção: 107° (de onde sopra o vento)

velocidade: 10.3 nós

Lembrar que, no caso do vento, o elemento de direção informado é sempre de ondesopra.

Navegação radar


8. Seu navio está no rumo 213°, velocidade 21 nós. As indicações do anemômetro são:

DIREÇÃO DO VENTO: 290° RELATIVOS (70° BB)

VELOCIDADE DO VENTO: 20 nós

Determinar os elementos do vento real.


a. se o navio está no rumo 213° e o vento aparente está entrando aos 290° RELATIVOS (70°BB), isto significa que o vento aparente está soprando de 143°.

b. constrói-se, então, o diagrama de velocidades, na escala 3:1, para determinar o vetor tw.

c. obtemos, então, os elementos do vento verdadeiro:

direção: 087° (de onde sopra)

velocidade: 23 nós (o valor da velocidade do vento é sempre arrendondado, na prática danavegação, para o inteiro mais próximo).


Navegação radar


9. Seu navio está no rumo 265°, velocidade de 6 nós. As indicações do anemômetro são:

DIREÇÃO DO VENTO: 260° RELATIVOS (100° BB)

VELOCIDADE DO VENTO: 6 nós

Determinar:

os elementos do vento verdadeiro; e

o rumo e velocidade em que o seu navio deve governar para produzir um vento aparenteentrando aos 340° RELATIVOS (20° BB), com 15 nós.


Solução (Figura 14.71:

a. a direção de onde sopra o vento aparente é 165°; usando a escala 2:1, constrói-se o diagramade velocidades, determina-se o vetor tw e os elementos do vento real:

direção = 125° (de onde sopra)

velocidade = 9 nós

b. prolonga-se a linha do vetor tw, para indicar a direção de onde o vento verdadeiro estásoprando (125°, neste exemplo).

c. como queremos o vento entrando aos 340° RELATIVOS (20° BB), sabemos que o nossorumo ficará para a direita da direção de onde sopra o vento verdadeiro. Assim, vamosdeterminar um ponto 20° à direita da direção de onde sopra o vento real, situado sobre ocírculo de 15 nós, que é a velocidade do vento aparente que desejamos. Este ponto foidenominado A na Figura 14.71 (suas coordenadas polares são 145° / 15').

Navegação radar


d. com centro no ponto A, ajusta-se no compasso a abertura correspondente à velocidade dovento real (9 nós) e traça-se um arco interceptando a radial correspondente à direção deonde sopra o vento real (125°, neste exemplo). Determina-se, então, o ponto B (Figura14.71).

e. o segmento tB representa a magnitude da velocidade que o navio deve se desenvolverpara obter o vento relativo desejado. No caso, 6.8 nós.

f. o rumo do navio é dado pela direção BA: R = 160°.

g. transportando os valores acima para o centro da rosa, constrói-se o vetor tr’, confirmando-se, pelo vetor r’w, que o vento relativo estará entrando aos 340° RELATIVOS (20° BB),com 15 nós, conforme desejado.

10.Seu navio está no rumo 312°, velocidade de 14 nós. São obtidas as seguintes posiçõessucessivas de um mesmo contato M:


M1

0300 262° 13.0 milhas

M2

0308 263° 11.0 milhas

Determinar o rumo do nosso navio para não passar a menos de 2.5 milhas na popa docontacto, mantendo a velocidade.


Navegação radar



a. seleciona-se a escala 2:1 para distâncias e velocidades; constrói-se o diagrama dasposições relativas e verifica-se que o alvo vai cortar a nossa proa muito próximo, o queconfigura uma situação de perigo. Determinam-se:

DMR = 078°

VMR = 15 nós (ver Figura 14.72).

b. constrói-se o diagrama de velocidades e determinam-se:



c. traça-se, então, a partir do centro da rosa, uma circunferência com raio igual a 2.5 milhas,medido na escala de distâncias selecionada (2:1).

d. a partir de M2, traça-se uma tangente a essa circunferência, que constitui a nova direçãodo movimento relativo (DMR).

e. com a nova DMR, construir novo diagrama de velocidades, sabendo que o nosso naviomanterá a velocidade de 14 nós. Traça-se do ponto m uma reta paralela e de sentidocontrário à nova DMR; no ponto em que esta reta interceptar a circunferência de raioigual à velocidade do nosso navio (14 nós), fica localizado o ponto r’. Determina-se, então,o novo rumo do navio: 298°.

f. de um ponto exterior é sempre possível traçar duas tangentes a uma circunferência.Desta forma, se desejássemos não passar a menos de 2.5 milhas, porém cruzando a proado contacto, traçaríamos a tangente ao setor oposto ao rumo do outro navio. Neste caso,o nosso navio deveria guinar para o rumo 345°, para cruzar a proa do contacto a 2.5milhas, mantendo a velocidade de 14 nós (ver representação em linhas tracejadas naFigura 14.72).

g. para que este problema seja possível, é necessário, como se conclui facilmente da Figura14.72, que a circunferência da velocidade do nosso navio intercepte, no diagrama develocidades, a paralela à nova DMR, traçada pelo ponto m. Haverá duas soluções, seexistirem dois pontos de interseção.

h. a resolução desse problema tem grande interesse quando se pretende manobrar paraevitar um navio detectado pelo radar, especialmente em condições de má visibilidade.De fato, se, pela análise da plotagem relativa, concluir-se que o navio vai passarexcessivamente perto, depois de se determinar o seu rumo e velocidade, altera-se o rumodo nosso navio, para passar a uma distância considerada suficiente.

11.Um navio com uma emergência médica a bordo está se dirigindo para o porto maispróximo, no rumo 020°, velocidade de 12 nós. Seu navio, que possui médico a bordo,decide interceptá-lo, com a velocidade de 14 nós, para prestar auxílio. Às 2100 horas, ooutro navio é marcado aos 262°, na distância de 15 milhas. Determinar o rumo deinterceptação e a hora em que interceptaremos o alvo.


a. seleciona-se a escala 2:1 para distâncias e velocidades; plota-se a posição do contacto etraça-se a DMR desejada, trazendo-o para o centro da rosa, fazendo com que o contactopermaneça com marcação constante e distância diminuindo (como no caso de rumo decolisão com o nosso navio).

Navegação radar


b. com a DMR desejada e o vetor tm (rumo e velocidade do alvo), traça-se o diagrama develocidades, tirando do ponto m uma reta paralela à DMR, no sentido oposto; no pontoem que esta reta interceptar a circunferência de raio igual a 14 nós (velocidade do navio),fica localizado o ponto r. Determina-se, então, o rumo de interceptação: 310°.

c. no triângulo de velocidades (ou diagrama de velocidades) mede-se o valor davelocidade relativa: VMR = 15 nós.

d. com a distância até o contacto (15 milhas) e a VMR (15 nós), determina-se o tempo atéa interceptação. Neste caso, 1 hora. Assim, a interceptação ocorrerá às 2200 horas.

e. para que o problema seja possível, é necessário que a circunferência da velocidade dopróprio navio intercepte a paralela à DMR desejada, traçada a partir do ponto m. Quandohouver 2 pontos de interseção, existem 2 soluções. Neste caso, escolheremos, normalmente,a que produzir maior velocidade relativa, a fim de reduzir o tempo para interceptação.


14.4.5 PLOTAGEM RADAR EM TEMPO REAL

a. Método de solução gráfica sobre a repetidora

Há ocasiões, quando navegando em áreas de denso tráfego marítimo, em que a telado radar apresenta um grande número de contactos, exigindo uma avaliação rápida dasituação, para decidir se será necessário manobrar, alterando o rumo e/ou a velocidade donavio. À noite, ou sob visibilidade restrita, o problema torna-se ainda mais complexo.

Navegação radar


Nessas situações, a solução gráfica dos problemas de movimento relativo diretamenteno plotador de reflexão instalado sobre a tela da repetidora é bastante conveniente. Estemétodo rápido é denominado plotagem radar em tempo real.

Quando a tela do radar mostra múltiplos contactos, a primeira preocupação naavaliação da situação é verificar as marcações dos alvos que se aproximam, pois, comosabemos, existe risco de colisão quando o movimento relativo de um alvo apresentamarcação constante e distância diminuindo. Para determinar se existe risco de colisãopela observação da tela do radar, é essencial que se disponha de uma apresentaçãoestabilizada pela agulha giroscópica. Com uma apresentação não estabilizada fica muitodifícil essa avaliação (que teria que se basear na marcação relativa dos contactos).

Havendo necessidade de manobrar, o passo seguinte consiste em decidir qual dasquatro manobras básicas para evitar colisão (guinar BE, guinar BB, aumentar a velocidadee reduzir, ou parar, as máquinas), ou qual a combinação delas, irá aumentar maisefetivamente a distância de passagem entre o nosso navio e o alvo.

Na Figura 14.74, está mostrada a tela de um radar onde foram marcadas com lápis-cera as posições de 5 alvos (denominados, respectivamente, A, B, C, D e E), nos minutos 00e 06. Também foram assinalados na repetidora os movimentos relativos dos referidosalvos. Nosso navio está no rumo 000°, velocidade 20 nós. O radar opera com apresentaçãoestabilizada, na escala de 12 milhas, com 2 milhas entre os anéis de distância.

Figura 14.74 -

Observando a imagem radar com as plotagens relativas do alvos e suas posições nosminutos 00 e 06, verifica-se que o contato C, a 4.5 milhas no través de BE, está no mesmorumo e velocidade que o nosso navio (não existe movimento relativo entre o nosso navioe o alvo C, pois ambos têm o mesmo movimento verdadeiro). Se reduzirmos ouaumentarmos a velocidade, ou se guinarmos para BB, o nosso navio imediatamente começará

Navegação radar


a aumentar distância para esse contacto. Entretanto, se guinarmos para BE, uma situaçãode perigo pode surgir, com relação ao contacto C.

O contacto D rapidamente revela que está no mesmo rumo e com velocidade maiorque o nosso navio. Como ele já está avante do nosso través de BB, a única manobra nossaque pode criar uma situação de risco com esse contacto é um aumento de velocidade.

O contacto A está no rumo oposto ao nosso (sua DMR é a recíproca da nossa proa).Por comparação com os anéis de distância, verifica-se que sua distância relativa percorridaem 6 minutos (entre as posições 00 e 06 do contacto A) é de cerca de 4 milhas, o que nosfornece uma velocidade relativa (VMR) de 40 nós, indicando que o contacto A desenvolveuma velocidade de 20 nós. Seu PMA tem distância de cerca de 2 milhas, o que pode serobtido prolongando-se sua DMR até o nosso través de BE. Qualquer mudança de velocidadenão irá reduzir a distância do PMA, de modo que é seguro, com relação ao contacto A,aumentar ou diminuir a velocidade, assim como guinar para BB. Uma guinada para BE,porém, representaria um grande risco, sobretudo por causa da alta VMR (40 nós).

O movimento relativo do contacto E indica uma DMR oposta ao nosso rumo. Porcomparação com os anéis de distância, verifica-se que a distância relativa percorrida pelocontacto E em 6 minutos é de aproximadamente 2 milhas, o que nos fornece uma VMR de20 nós. Assim, o movimento relativo do contacto E apresenta rumo oposto e uma VMRigual à velocidade do nosso navio, indicando que esse alvo está parado. Seu PMA ocorreráa cerca de 2 milhas, no nosso través de BB. Desta forma, é seguro, com relação ao contactoE, aumentar ou reduzir a velocidade, ou guinar para BE. Uma guinada para BB, entretanto,irá requerer cautela, para não criar uma situação de risco.

O contacto B imediatamente revela que está em rumo de colisão conosco, pois suamarcação permanece constante, enquanto a distância diminui com rapidez. Ademais, aalta velocidade relativa (VMR de cerca de 30 nós), que pode ser estimada com base nadistância entre as posições dos minutos 00 e 06, aumenta a nossa preocupação (o intervalode tempo até o ponto de colisão será de 16 minutos). Uma redução na nossa velocidade (ouparar as máquinas) fará com que o contacto B cruze a nossa proa com segurança (se o nossonavio reduz a velocidade, ou pára, qualquer movimento relativo observado no PPI do radargira para vante, isto é, para a direção da proa, não importa onde esteja).

Assim, verificamos que basta uma redução da nossa velocidade (ou parar as máquinastemporariamente) para safarmos todos os cinco contactos. Após B cruzar a nossa proa,voltaremos à velocidade anterior.

Se, por alguma razão, não pudermos variar a velocidade, restam-nos duasalternativas: guinar BE ou guinar BB.

Qualquer guinada para BE só deveria ser considerada após o alvo A passar pelonosso través (PMA, na distância de cerca de 2 milhas). A guinada deveria ser franca (pelomenos de 60°), para não criar uma situação de risco com o alvo C, que, como vimos, está nomesmo rumo e velocidade que o nosso navio. Esta guinada faria com que o contacto Bpassasse safo por nosso BB.

Com uma guinada para BB (de cerca de 50°), o alvo B cruzaria a nossa popa, porémlevaria um tempo muito grande para ficar safo, pois a velocidade do seu movimento relativoseria reduzida. Outro complicador para uma guinada para BB é, conforme já mencionado,o contacto E (que está parado). A guinada deve ser tal que o referido contacto fique comsegurança por nosso BE.

Navegação radar


A situação mostrada na Figura 14.74 não é, contudo, ruim. Uma redução develocidade, como vimos, resolveria completamente o problema. Desta forma, pelo estudo doPPI e o traçado da plotagem relativa dos alvos sobre a própria repetidora, pode-se evitarcontactos múltiplos, sem a necessidade de determinar, através da solução na Rosa deManobras, os seus rumos verdadeiros e velocidades.

A Figura 14.75 mostra outra situação do uso do radar para evitar múltiplos contactos,sem primeiro determinar os rumos verdadeiros e velocidades dos mesmos. Na situaçãoilustrada, o nosso navio está no rumo 000°, velocidade de 20 nós, apresentação radarestabilizada, na escala de 12 milhas, com 2 milhas entre os anéis de distância. Três contactosA, B e C são observados e plotados diretamente sobre o PPI ou plotador de reflexão. Aimagem radar mostra as posições dos alvos às 1000 horas e 1006 horas e a DMR de cadaum. Quer-se determinar as novas linhas de movimento relativo para os alvos, resultantesde uma guinada do nosso navio para o rumo 065°, às 1006, para verificar se o novo rumoproduzirá PMA aceitáveis para todos os contactos.

Figura 14-75 -

A solução é a seguinte:

• com origem no centro do PPI, traçar (com lápis-cera) os vetores tr e tr1, correspondentes,respectivamente, ao rumo e velocidade inicial e ao novo rumo e velocidade. A grandezade cada vetor deve ser medida na escala de distância da apresentação radar, sendo igualà distância percorrida pelo novo navio durante o intervalo de tempo da plotagem relativa.No presente caso, o intervalo é de 6 minutos e a velocidade de 20 nós. Portanto, a grandezade ambos os vetores tr e tr1 deve ser de 2 milhas (1 anel de distância), conforme mostradona Figura;

• construir, então, uma linha tracejada de r para r1;

Navegação radar


• deslocar, em seguida, a posição inicial dos contactos A, B, e C (isto é, a posição de 1000horas) na mesma direção e distância que a linha tracejada rr1; designe cada uma dasposições obtidas de r1;

a nova direção do movimento relativo de cada contacto será obtida conectandoas posições deslocadas com as posições finais dos contactos (isto é, as posições de 1006).

Assim, verifica-se que, com a mudança do rumo para 065°, o contacto A, que estavaem rumo de colisão, passará safo do nosso navio, assim como os contactos B e C.

Os exercícios que se seguem destinam-se a testar e aprimorar a prática de plotagemradar em tempo real.

Exercícios

1. Na situação ilustrada na Figura 14.76, seu navio está no rumo 000°, velocidade de 20nós. O radar, com apresentação estabilizada pela agulha giroscópica, está na escala de12 milhas, com 2 milhas entre os anéis de distância. A Figura mostra a posição de 5alvos (A, B, C, D e E), nos minutos 00 e 06.

Figura 14.76 - Exercício n° 1

Questões:

1. Qual o alvo que está em rumo de colisão com o seu navio?

(A) (B) (C) D) (E)

2. Qual o alvo que começaria a aumentar distância se o seu navio guinasse para bombordo?

(A) (B) (C) (D) (E)

RUMO 000°

Navegação radar


3. Qual o alvo cuja DMR (direção do movimento relativo) mudará 30° para a direita, se oseu navio guinar 30° para boreste?

(A) (B) (C) (D) (E)

4. Qual o alvo cuja DMR (direção do movimento relativo) giraria para a esquerda se o seunavio guinasse para boreste?

(A) (B) (C) (D) (E) (Nenhum)

5. Qual o alvo que teria uma DMR (direção do movimento relativo) de 285° se o seu navioguinar 30° para BE (para o rumo 030°)?

(A) (B) (C) (D) (E)

6. Quais os alvos que mudarão mais seus DMR e PMA se o seu navio reduzir a velocidadepara 10 nós?

(A) e (E) (C) e (E) (B) e (D) (A) e (C)

7. Que alvo passará mais próximo do seu navio se este guinar BE para 050° no minuto 06?

(A) (B) (C) (D) (E)

8. Qual o alvo que tem a menor velocidade verdadeira, podendo, até mesmo, estar parado?

(A) (B) (C) (D) (E)

9. Se o seu navio guinar BB para 315° no minuto 06, todos os alvos terão um PMA de pelomenos 1 milha?

(SIM) (NÃO)

10. Uma guinada para BE, para o rumo 045°, no minuto 06, iria fazer com que todosos alvos tivessem um PMA de pelo menos 2 milhas?

(SIM) (NÃO)

Respostas: 1–(A); 2–(C); 3–(E); 4–(NENHUM); 5–(C); 6– (B) e (D); 7–(C); 8–(E); 9–(SIM);10–(NÃO).

2. Na situação ilustrada na Figura 14.77, seu navio está no rumo 000°, velocidade de 20nós. O radar, com apresentação estabilizada, na escala de 12 milhas (2 milhas entre osanéis de distância), apresenta 5 alvos (A, B, C, D e E), cujas posições nos minutos 00 e 06são indicadas na Figura.

Questões:

1. Qual o contacto que poderia ser uma bóia?

(A) (B) (C) (D) (E)

2. Qual o contacto que está no mesmo rumo que seu navio?

(A) (B) (C) (D) (E)

3. Qual o alvo que está no rumo oeste e com uma velocidade um pouco maior que a nossa?

(A) (B) (C) (D) (E)

Navegação radar


4. Quais os alvos que passarão ao norte da bóia?

(A) e (D) (A) e (B) (B) e (C) (B) e (D)

5. Qual o alvo que está em rumo de colisão com o nosso navio?

(A) (B) (C) (D) (E)

6. Qual o alvo que, logo à primeira vista, verifica-se que está com velocidade menor que onosso navio?

(A) (B) (C) (D) (E)

7. Se o nosso navio parar máquinas no minuto 06, qual o alvo que começará a aumentardistância?

(A) (B) (C) (D) (E)

8. Qual o alvo que terá a maior velocidade relativa (VMR) se o seu navio guinar BE para045° no minuto 06?

(A) (B) (C) (D) (E)

9. Entre os rumos abaixo, indicar em qual o seu navio deveria governar, se você decidisseguinar para BB no minuto 06, a fim de que o alvo C passasse na sua popa, à maiordistância.

350° 340° 320° 290° 270°

10.Qual o alvo cuja direção do movimento relativo (DMR) girará para a esquerda, se o seunavio guinar para BE no minuto 06?

(A) (B) (C) (D) (E)

Respostas: 1–(E); 2–(A); 3–(B); 4–(B) e (D); 5–(B); 6–(A); 7–(A); 8–(B); 9–(320°); 10–(C).

Figura 14.77 - Exercício 2

3. Na situação ilustrada na Figura 14.78, seu navio está no rumo 000°, velocidade 20 nós.O radar, com apresentação estabilizada, está na escala de 12 milhas, com 2 milhas entreanéis de distância. A Figura mostra as posições de 7 alvos (A, B, C, D, E, F e G) nosminutos 00 e 06.

RUMO 000°

Navegação radar


Figura 14-78 - Exercício 3

Questões:

1. Qual o alvo que tem a menor velocidade verdadeira?

(A) (B) (C) (D) (E) (F) (G)

2. Qual o alvo que está em rumo de colisão com o nosso navio?

(A) (B) (C) (D) (E) (F) (G)

3. Qual o alvo que está no mesmo rumo e velocidade que o nosso navio?

(A) (B) (C) (D) (E) (F) (G)

4. A que distância o alvo G cortará nossa proa?

(2') (1') (3') (4')

5. Qual o alvo que se pode afirmar, logo à primeira vista, que está com velocidade superiorà do nosso navio?

(A) (B) (C) (D) (E) (F) (G)

6. Qual a DMR e a VMR do alvo C?

100°/20 nós 280°/20 nós 100°/10 nós 280°/10 nós

7. Que alvo poderia ser uma bóia?

(A) (B) (C) (D) (E) (F) (G)

8. Se o alvo E aumentar a velocidade, sua DMR será de:

090° 270° 180° 000°

9. Qual a distância do PMA do alvo B?

(2') (1') (3') (4')

10.Se o alvo A reduzir sua velocidade para 10 nós no minuto 06, ele irá:

Navegação radar


1. Cortar sua proa, com um PMA maior que 2 milhas;

2. Passar pelo seu BB, com um PMA maior que 2 milhas;

3. Passar pelo seu BE, com um PMA maior que 2 milhas;

4. Passar pelo seu BE, com um PMA menor que 2 milhas;

Respostas: 1–(F); 2–(A); 3–(E); 4–(2'); 5–(D); 6–280°/10 nós; 7–(F); 8–(000°); 9–(2'); 10–(4).

14.4.6 SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE RADAR ANTI-COLISÃO

Recentemente foram desenvolvidos sistemas radar com acompanhamento e processamentoautomático de contactos, que resolvem os problemas de cinemática que interessam à segurançada navegação, fornecendo ao Oficial de Quarto as indicações necessárias para manobrar a fimde evitar colisões, ou podendo, até mesmo, nos sistemas integrados mais avançados, comandaro giro-piloto e/ou as máquinas, alterando o rumo e/ou a velocidade do navio.

Os sistemas automáticos, genericamente denominados de ARPA (“AUTOMATICRADAR PLOTTING AIDS”) destinam-se a reduzir o tempo requerido para uma plotagemradar manual, sobre a repetidora (no plotador de reflexão) ou na Rosa de Manobra, e parasolução dos problemas de movimento relativo. Ademais, contribuem para diminuir os riscosde erros humanos, que foram causadores de inúmeros acidentes no mar.

Normalmente, os sistemas automáticos fornecem rumo verdadeiro, velocidade eelementos do PMA (distância e hora) dos alvos detectados, além de possuírem alarme áudioe visual para indicar contactos que estejam em rumo de colisão com o nosso navio.

Além disso, os elementos do alvo são calculados logo que o mesmo é detectado peloradar, independentemente da escala de distância ajustada no PPI. Se, por exemplo, umcontacto é adquirido pelo radar a 17 milhas, o equipamento leva apenas cerca de 2 minutospara computar uma solução completa para o contacto. Estando o PPI na escala de distânciade 12 milhas, quando o alvo alcançar esta distância e o seu eco passar a ser mostrado natela do radar, ele já terá sido adquirido e acompanhado e seus elementos de rumo, velocidadee PMA já terão sido determinados.

Assim, as vantagens dos sistemas automáticos de radar podem ser resumidas comose segue:

a. Aquisição e processamento automático de ecos;

b. Todos os ecos relevantes (em alguns sistemas cerca de 200) serão examinadossimultaneamente e seus dados atualizados em cada varredura;

c. Os ecos mais próximos (até o número de 40 em certos sistemas) serão mostrados, com osseus respectivos vetores;

d. Os elementos dos ecos (movimento relativo, posição, rumo, velocidade e PMA) sãoinformados instantaneamente;

e. Os sistemas possuem alarme de risco de colisão, baseado na distância do PMAselecionada pelo operador e independente da escala de distância ajustada no PPI;

f. Eliminação do erro humano nas tarefas mecânicas de plotagem do movimento relativo ecálculo dos elementos do alvo;

g. Provê ao navegante mais tempo para manobrar, além de indicar os resultados de diversasmanobras imaginadas.

Navegação radar


Entretanto, sendo sistemas complexos, são sujeitos a falhas. É necessário combater atendência que têm certos operadores de aceitarem as informações de tão sofisticado aparelhosem qualquer contestação. Como qualquer tipo de radar, os sistemas automáticos podem darindicações falsas, deixar de detectar ecos, etc. Deste modo, embora um aparelho baseado emcomputador possa aumentar o nível de conhecimento da situação, ele não dispensa umaavaliação constante, completada por uma vigilância visual permanente, a fim de que se consigausar todas as informações para obter a saída ótima de uma situação complexa.

14.5 APRESENTAÇÃO EM MOVIMENTOVERDADEIRO

Com a difusão crescente de equipamentos radar que operam em movimentoverdadeiro, sua utilização em navegação em águas restritas vem sendo avaliada e pareceoferecer maiores atrativos. Entretanto, as limitações da apresentação em movimentoverdadeiro devem ser reconhecidas:

• alvos em rumo de colisão não são facilmente percebidos, a não ser aqueles justamentepela proa ou pela popa;

• ocorrem interrupções inevitáveis no controle e avaliação da apresentação radar, todavez que o navio alcança a extremidade do PPI e tem que ser reposicionado; e

• é mais difícil a determinação precisa da correção para compensar os efeitos de correntee vento.

A vantagem é de não se ter o movimento aparente de alvos parados, o que facilita oreconhecimento de bóias e navios fundeados.

Até que maior experiência seja adquirida e normas estabelecidas, as seguintessugestões podem ser apresentadas:

• a apresentação em movimento verdadeiro é adequada para canais estreitos e longos,onde não exista um tráfego intenso de navios e no qual o importante é o reconhecimentode bóias;

• o reposicionamento do navio deve ser cuidadosamente planejado e executado após o navioestar numa pernada e com posição radar na carta; desse modo, evitar-se-á uma conduçãoerrada da navegação, durante o período de interrupção;

• o reposicionamento do navio não deverá ser deixado para o último instante, pois poderáhaver coincidência com situações perigosas, que requeiram maior cuidado eacompanhamento;

• uma estreita ligação com o controlador de alvos de superfície deve ser mantida, pois anavegação não poderá manter a atenção presa a todo o tráfego de navios, e não dispõe detempo para determinar os PMA;

• para evitar confusão, não devem ser utilizadas duas repetidoras, uma em movimentoverdadeiro e outra em relativo; e

• é um engano pensar que a navegação em águas restritas com apresentação em movimentoverdadeiro possa ser efetuada com segurança, sem se possuir a devida prática emmovimento relativo.

Navegação radar


14.6 SUMÁRIO DO CAPÍTULOO radar é uma ferramenta extremamente importante para a navegação costeira e

em águas restritas. É o único instrumento geralmente disponível que tem a capacidade deprover linhas de posição (LDP) precisas, mesmo em condições de visibilidade restrita oudurante os períodos de escuridão. As principais vantagens do radar, sob o ponto de vista danavegação, podem ser resumidas como se segue:

a. o radar pode ser utilizado à noite ou durante períodos de visibilidade restrita, quando osmétodos visuais de navegação são limitados ou de uso impossível;

b. o radar permite, normalmente, a obtenção rápida e precisa de posições;

c. com o radar é possível, embora não seja recomendado, obter uma posição com apenas umponto de apoio, através da medição da marcação e da distância-radar ao ponto;

d. o radar pode ser usado a maiores distâncias da costa do que a maioria dos outros métodosempregados na navegação costeira (e em águas restritas); e

e. o radar pode ser usado para detectar, localizar e acompanhar outros navios, tempestades(furacões, tufões e ciclones) e demais pertubações atmosféricas.

Tal como outros equipamentos sofisticados, o radar também tem suas limitaçõespara uso na navegação. Entre as mais importantes, estão as seguintes:

a. é um instrumento eletrônico complexo, dependente de uma fonte de alimentação e sujeitoa falhas e avarias;

b. apresenta menor precisão que determinados métodos de navegação. Por exemplo, asmarcações visuais são normalmente mais precisas;

c. a interpretação da imagem radar é, às vezes, difícil, mesmo para um operador experiente;

d. o alcance mínimo do radar é uma limitação ao seu emprego. A reverberação devida aoretorno do mar torna difícil a detecção de pequenos alvos próximos ao navio; e

e. o radar é susceptível a interferências, naturais ou deliberadas (bloqueio).

No que se refere ao seu uso como meio para evitar colisões no mar, vimos a importânciae o valor das informações fornecidas pelo radar, em especial durante condições de visibilidaderestrita, ou em períodos de escuridão.

Resta acrescentar que, quando um navio, em ocasião de baixa visibilidade, verificarque está em rumo de colisão com outro que detectou pelo radar, deve manobrar sempre comampla antecedência, pois, ao contrário do que sucede no contacto visual, em que oavistamento é recíproco, na detecção pelo radar não há garantia de existir essa reciprocidade.

Enfim, embora o radar não seja uma panacéia, seu uso inteligente, tanto na navegaçãocosteira ou em águas restritas, como para evitar colisões no mar, em muito auxiliará onavegante a conduzir com segurança o seu navio.

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